ITMI20000473A1 - Dispositivo di azionamento per un cambio di velocita' a piu' marce diun autoveicolo - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Stato della tecnica

L'invenzione parte da un dispositivo di azionamento per un cambio di velocità a più marce di un autoveicolo, conformemente al genere della rivendicazione principale, come quello noto ad esempio dall'EP 08 59 173 Al 1. Il dispositivo di azionamento per azionare una unità di cambio presenta un elemento di cambio, che è guidato nella forma di una pista di cambio scanalata di un disco eseguito come dispositivo di cambio. La pista di cambio inoltre presenta una linea di andamento di cambio. Un primo fianco della pista di cambio scanalata serve come un primo dispositivo di guida per muovere l'elemento di cambio e il secondo fianco serve come un secondo dispositivo di guida.

Con il primo dispositivo di guida l'elemento di cambio viene fatto entrare in una prima posizione di cambio e con il secondo dispositivo di guida viene fatto uscire dalla prima posizione di cambio. D'altro canto con il secondo dispositivo di guida l'elemento di cambio viene fatto entrare in una seconda posizione di cambio e con il primo dispositivo di guida viene fatto uscire dalla seconda posizione di cambio; con il movimento degli elementi di cambio in una delle posizioni di cambio conseguentemente viene inserita una marcia del cambio di velocità, mentre con il movimento dell'elemento di cambio fuori dalla posizione di cambio la marcia viene tolta.

Per cambi di velocità per autoveicoli per quanto riguarda le posizioni di cambio si verificano di regola tolleranze relativamente grandi, che nel caso di movimenti rettilinei possono essere dell'ordine di alcuni millimetri e nel caso di movimenti di rotazione possono essere di alcuni gradi angolari. Pertanto il dispositivo di azionamento dovrà essere progettato in modo che anche per tolleranze estreme si inserisce sicuramente una marcia.

Per un cambio di velocità, in cui le posizioni di cambio sono situate nel centro della banda di tolleranza, da ciò segue tuttavia che è già inserita una marcia, ancor prima che il dispositivo di cambio abbia portato l'elemento di cambio nella posizione di cambio. Poiché tuttavia una marcia già inserita, ma il dispositivo di cambio ciò nonostante fa avanzare l'elemento di cambio, l'elemento di cambio spinge continuamente con una forza su una unità di cambio. Di conseguenza il dispositivo di azionamento è in tensione, il che comporta usura specialmente dell'unità di cambio. Per questo motivo un elemento elastico viene disposto in modo che la forza non risulta troppo grande. Ciò nonostante sull'unità di cambio agisce permanentemente una certa forza, anche se ridotta.

Per eliminare del tutto questa forza alla prima unità di guida nella sua prima posizione di cambio è associata una cosiddetta rientranza sagomata per compensare le tolleranze e al secondo dispositivo di guida per la sua seconda posizione di cambio. Da ciò segue che per un'operazione di cambio l'elemento di cambio in un primo momento viene "sovrapressato" e nella posizione di cambio nell'ambito della rientranza sagomata viene di nuovo scaricato, per cui sono scaricati l'intero dispositivo di azionamento e l'unità di cambio.

Con l'esecuzione della rientranza sagomata per compensare le tolleranze sul dispositivo di guida, che porta l'elemento di cambio nella posizione di cambio, specialmente per dispositivi di cambio con pista di cambio a forma di scanalatura va perso spazio, che è di per se utilizzato per le operazioni di cambio.

Vantaggi dell'invenzione

Il dispositivo di azionamento secondo 1'invenzione per un cambio di velocità a più marce di un autoveicolo con le caratteristiche della rivendicazione principale presenta invece il vantaggio che per la compensazione delle tolleranze si utilizza meno spazio.

Ulteriori vantaggi ed ulteriori vantaggiosi sviluppi del dispositivo di azionamento secondo l'invenzione per un cambio di velocità a più marce di un autoveicolo risultano dalle sottorivendicazioni e dalla descrizione.

Disegno

Esempi di realizzazione dell'invenzione sono rappresentati nel disegno ed illustrati più dettagliatamente nella seguente descrizione.

In particolare:

la figura 1 mostra un dispositivo di azionamento con un rullo di cambio nonché in dettaglio un cambio di velocità per un autoveicolo, la figura 2 mostra uno sviluppo del rullo di cambio della figura 1 con un elemento di cambio.

la figura 3 mostra una vista di un disco, eseguito come dispositivo di cambio, con una leva,

la figura 4a mostra due camme e la leva in una prima posizione,

la figura 4b mostra due camme e la leva in una seconda posizione, e

la figura 4c mostra due camme e la leva in una terza posizione.

Descrizione dell'esempio di realizzazione

Nella figura 1 è rappresentato un dispositivo di azionamento 10, nonché un apparecchio di comando 11 elettronico, collegato con questo, e in dettaglio un cambio di velocità 12 a più marce di un autoveicolo.

Il cambio di velocità 12 a più marce, chiamato in seguito cambio di velocità 12, presenta un albero di entrata 14 ed un albero di uscita 16. Sull'albero di entrata e di uscita 14, 16 sono disposte due coppie di ingranaggi 18, 20 ingrananti reciprocamente e formanti due differenti marce dell'autoveicolo, laddove in dipendenza del numero delle marce sono presenti anche ulteriori coppie di ingranaggi. La prima ruota dentata 22 della prima coppia di ingranaggi 18 è supportata folle sull'albero di entrata 14 e la seconda ruota dentata 24 è supportata solidale alla rotazione sull'albero di uscita 16. La prima ruota dentata 26 della seconda coppia 20 di ruote dentate è supportata a folle sull'albero di entrata 14 e la seconda ruota dentata 28 è supportata solidale alla rotazione sull'albero di uscita 16. Il supporto folle rispettivamente solidale alla rotazione delle ruote dentate 22, 24, 26, 28 può essere anche invertito.

Per inserire le marce la ruota dentata 22 oppure 26 tramite un'unità di cambio 30, muovibile parallelamente all'asse sull'albero di entrata 24, viene portato in accoppiamento solidale alla rotazione con l'albero di entrata 24. Questa unità di cambio 30 ad esempio può essere un dente di cambio oppure un innesto sincronizzatore rispettivamente manicotto sincronizzatore.

Il dispositivo di azionamento 10 come dispositivo di cambio presenta un rullo di cambio 32, un dispositivo di azionamento 34 per il rullo di cambio 32 ed un elemento di cambio 36, muovibile mediante il rullo di cambio 32, per azionare l'unità di cambio 30. L'elemento di cambio 36, che può essere eseguito ad esempio come forcella di cambio, è guidato in una pista di cambio 38 a forma di scanalatura del rullo di cambio 32 e nella pista di cambio 38 possiede giuoco, in modo tale che esso è guidato senza bloccarsi. A tale scopo è pensabile ad esempio un accoppiamento preciso di spinta. La pista di cambio 38 è ricavata sul contorno del rullo di cambio 32 ed è preferibilmente di per se chiusa. Se dal rullo di cambio 32 vengono azionati più elementi di cambio 36 allora sono previste corrispondentemente ulteriori piste di cambio 38.

La pista di cambio 38 si estende sul contorno del rullo di cambio 32, in modo tale che essa in direzione assiale del rullo di cambio 32 presenta due punti estremamente distanziati fra di loro e rappresentanti una prima posizione di cambio 40 ed una seconda posizione di cambio 42. Nel caso di una rotazione del rullo di cambio 32, che viene attivata dall'apparecchio di comando 11 e realizzata dal dispositivo di azionamento 34, l'elemento di cambia 36 e quindi l'unità di cambio 30 vengono spostate assialmente sull'albero di entrata 14 in maniera usuale. Se si raggiunge la prima posizione di cambio 40 allora è inserita la marcia della prima coppia di ingranaggi 18, e se si raggiunge la seconda posizione di cambio 42 allora è inserita la marcia della seconda coppia di ingranaggi 20. Tuttavia è possibile che sia presente soltanto una posizione di cambio 40 oppure 42 e che pertanto con il dispositivo di azionamento 10 venga inserita soltanto una marcia.

In base all'esecuzione a forma di scanalatura della pista di cambio 38 questa presenta un primo fianco 44 ed un secondo fianco 46, laddove il primo fianco 44 rappresenta un primo dispositivo di guida e il secondo fianco 46 rappresenta un secondo dispositivo di guida per muovere l'elemento di cambio 36.

Come è rilevabile dalla figura 1 il movimento dell'elemento di cambio 36 viene provocato dai fianchi 44, 46, poiché con una rotazione del rullo di cambio 32 uno dei fianchi 44, 46 spinge contro l'elemento di cambio 36 rispettivamente lo guida. Ciò significa che il primo fianco 44 serve a muovere l'elemento di cambio 36 nella prima posizione di cambio 40 e il secondo fianco 46 serve a muovere l'elemento di cambio 36 fuori dalla prima posizione di cambio 40. Viceversa il secondo fianco 46 serve per un movimento dell'elemento di cambio 36 nella seconda posizione di cambio 42 e il primo fianco 44 serve per muovere l'elemento di cambio 36 fuori dalla seconda posizione di cambio 40.

Inoltre la pista di cambio 38 presenta una linea 48 dell'andamento di cambio. La linea 48 dell'andamento di cambio è una linea immaginaria, che si estende nella pista di cambio 38 fra i fianchi 44, 46. La linea di andamento di cambio 48 descrive un andamento dell'elemento di cambio 36 quando si effettua il cambio in un cambio di velocità 12, in cui le posizioni di cambio 40, 42 sono situate nel centro delle bande di tolleranza possibili per esse. Queste bande di tolleranza di regola tuttavia sono relativamente grandi. Per questo motivo sulle posizioni di cambio, come già descritto nell'introduzione, vengono attuati accorgimenti, con il quale è possibile provocare una compensazione delle tolleranze.

Dalla figura 2 risulta chiaramente la realizzazione di una compensazione delle tolleranze, poiché gli andamenti della pista di cambio 38 con i fianchi 44, 46 e della linea di andamento di cambio 48 del rullo di cambio 32 sono rappresentati in uno sviluppo. Alla prima posizione di cambio 40 per la compensazione delle tolleranze è associata una prima rientranza sagomata 50 ricavata vantaggiosamente in corrispondenza del secondo fianco 46. La seconda posizione di cambio 42 per la compensazione delle tolleranze ha parimenti associata una seconda rientranza sagomata 52 eseguita vantaggiosamente sul primo fianco 44. Entrambe le rientranze sagomate 50, 52 in tal caso sono eseguite in modo che la distanza al del primo e del secondo fianco 44, 46 dalla linea di andamento di cambio 48 nell'ambito della prima e della seconda posizione di cambio 40, 42 è superiore che nel rimanente andamento della linea di andamento di cambio 48, dove sono sostanzialmente costanti le distanze a due fra la linea di andamento di cambio 48 e i fianchi 44, 46.

Le rientranze sagomate 50, 52 nell'esempio di realizzazione in questione iniziano lungo la pista di cambio 38 circa quaranta gradi prima rispettivamente dopo le posizioni di cambio 40, 42. A partire di li la distanza al aumenta in direzione delle posizioni di cambio 40, 42. Tuttavia l'indicazione angolare di 40° può essere diversa in dipendenza del rispettivo cambio di velocità 12. Di ciò si dovrà tener conto prima di dimensionare il dispositivo di azionamento 10, specialmente la pista di cambio 38; pertanto può trattarsi di più o meno di 40°. Poiché togliendo una marcia si verificano forze minori di quando essa viene inserita, la conformazione delle rientranze sagomate 50, 52 è relativamente libera. La distanza al delle rientranze sagomate 50, 52 dei fianchi 44, 46 nell'ambito delle posizioni di cambio 40, 42 va tuttavia conformata in tal caso in modo che esiste spazio sufficiente per compensare le tolleranze. Ciò significa che la distanza al delle rientranze sagomate 40, 42 dovrà essere dimensionata di grandezza tale che l'elemento di cambio 36 lungo la pista di cambio 38 prima oppure dopo le posizioni di cambio 40, 42 può assumere posizioni in cui esso non viene toccato da alcun fianco 44, 46.

L'andamento del secondo fianco 46 nell'ambito della seconda posizione di cambio 42 è dimensionato in modo che le forze necessarie per la sincronizzazione rispettivamente l 'infilamento dell'unità di cambio 30 vengono applicate sulla ruota dentata 26. Poiché la seconda rientranza sagomata 52 ricavata sul primo fianco 44, lo spazio costruttivo esistente per l'andamento del secondo fianco 46 nell'ambito della seconda posizione di cambio 42 può essere meglio utilizzato. Lo stesso vale per l'andamento del primo fianco 44 nell'ambito della prima posizione di cambio 40.

Per maggiore chiarezza relativamente al dimensionamento della distanza al delle rientranze sagomate 50, 52 dalla linea di andamento di cambio 48 in corrispondenza della seconda posizione di cambio 42 esemplificativamente un elemento di cambio 36 è rappresentato simbolicamente in tre differenti posizioni, per cui è possibile descrivere anche lo svolgimento di un'operazione di cambio. L'elemento di cambio 36 nella pista di cambio 38 in un primo momento si trova in corrispondenza di una prima posizione angolare alpha 1. In tal caso l'elemento di cambio 36 si trova poco prima del raggiungimento della seconda posizione di cambio 42 e in direzione assiale del rullo di cambio 32 si trova in corrispondenza di una prima posizione di corsa SI. Questa è una posizione in cui ad esempio mediante l'unità di cambio 30 inizia una sincronizzazione del numero di giri dell'albero di entrata 14.

Successivamente in seguito ad un segnale dell'apparecchio di comando 11 il rullo di cambio 32 viene fatto ruotare ulteriormente mediante il dispositivo di azionamento 34. In corrispondenza di una seconda posizione angolare alpha 2 l'elemento di cambio 36 quindi ha raggiunto una seconda posizione di corsa S2 e contemporaneamente la seconda posizione di cambio 42. Il dispositivo di azionamento 10 è dimensionato in modo che anche in caso di sfavorevoli tolleranze del cambio di velocità 12 al più tardi ora è inserita la marcia dell'autoveicolo associata alla seconda coppia di ingranaggi 20.

L'elemento di cambio 36 dopo un'ulteriore rotazione del rullo di cambio 32 si trova in corrispondenza di una terza posizione angolare alpha 3 e di una terza posizione di corsa S3. La terza posizione di corsa S3 in questo caso si trova fra la prima e la seconda posizione di corsa SI ed S2. Da ciò segue che l'unità di cambio 30 ha già stabilito l'accoppiamento solidale alla rotazione fra la ruota dentata 26, supportata di per se folle, e l'albero di entrata 14, in quanto l'elemento di cambio 36 si trovava fra la prima e la seconda posizione angolare alpha 1 e alpha 2 nonché la prima e la seconda posizione di corsa SI ed S2. Ciò significa che al raggiungimento della seconda posizione di cambio 42 esisteva una precarica meccanica dell'elemento di cambio 36 e dell'unità di cambio 30. Con la rotazione del rullo di cambio 32 nella terza posizione angolare alpha 3 l'elemento di cambio 36 con l'unità di cambia 30 poteva deviare a ritroso in direzione assiale del rullo di cambio 32 rispettivamente dell'albero di entrata 14 dalla posizione estrema della seconda posizione di cambio 42 alla terza posizione di corsa S2. Se la marcia fosse stata inserita soltanto quando è stata raggiunta la posizione di cambio 42, ossia in corrispondenza della seconda posizione angolare alpha 2, allora l'elemento di cambio 36 non avrebbe raggiunto la terza posizione di corsa S3 ma sarebbe rimasto nella seconda posizione di corsa S2.

La terza posizione angolare alpha 3 nell'apparecchio di comando 11 è programmata in modo che l'elemento di cambio 36 si trova nella terza posizione angolare alpha 3 nell'ambito della seconda rientranza sagomata 52 del primo fianco 44 e non tocca nessuno dei due fianchi 44, 46. Di conseguenza non si verificano anche serraggi meccanici. L'unità di cambio 30 non viene spinta contro la ruota dentata 26, per cui non si verifica inutile usura. Pertanto è importante che le rientranze sagomate 50, 52 siano dimensionate in modo che lungo l'andamento della pista di cambio 38 prima e dopo le posizioni di cambio 40, 42 si abbia spazio per l'elemento di cambio 36, in misura tale che ivi dopo l'operazione di cambio esso si porta a riposo e non viene sollecitato dai fianchi con una forza. In concreto la distanza delle rientranze sagomate 50, 52 dovrà essere di grandezza tale che in direzione assiale del rullo di cambio 32 la distanza fra i fianchi 44, 46 corrisponde alla corrispondente dimensione di lunghezza dell'elemento di cambio 36 nella pista di cambio 38 e alle tolleranze della distanza delle ruote dentate 22, 26 nonché ad un eventuale sicurezza. In corrispondenza delle posizioni di cambio 40, 42 stesse la distanza al delle rientranze sagomate 50, 52 rispetto alla linea di andamento di cambio 48 può essere addirittura pari alla distanza al.

La differenza fra la seconda e la terza posizione angolare alpha 2 e alpha 3 è un valore in gradi ed è programmata nell'apparecchio di comando 11. Dopo il raggiungimento della posizione angolare alpha 2 in corrispondenza della seconda posizione di cambio 42 il rullo di cambio 32 viene ruotato oltre in ragione di questa differenza. Ciò può avvenire lungo la pista di cambio 38 su entrambi i lati delle posizioni di cambio 40, 42. Su quale lato viene ruotato il rullo di cambio 32 dipende ad esempio dalla marcia che è stata precedentemente inserita, il che è memorizzabile nell'apparecchio di comando il. In dipendenza di ciò il rullo di cambio 32 può essere ruotato su entrambi i lati delle posizioni di cambio 40, 42.

Nell'esempio di realizzazione in questione l'unità di cambio 30 e l'elemento di cambio 36 nel corso dell'operazione di cambio sono stati "sovrapressati" dal dispositivo di azionamento 10 poiché - dopo che era già stata inserita la marcia -è stata esercitata ancor sempre una forza. Affinché in tal caso non si verifichino inutili sollecitazioni meccaniche, per la riduzione fra l'unità di cambio 30 e l'elemento di cambio 36 ad esempio si può prevedere un elemento elastico, cosicché l'unità di cambio 30 e l'elemento di cambio 36 sono scorrevoli reciprocamente un po assialmente.

Si richiama l'attenzione sul fatto che l'esecuzione della prima rientranza sagomata 50 in corrispondenza del secondo fianco 46 relativamente alla distanza dalla linea di andamento di cambio 48 è analoga alla seconda rientranza sagomata 52 nell'ambito della seconda posizione di cambio 42.

Nella figura 3 è mostrato un dettaglio di un dispositivo di azionamento 60 nella forma di un secondo esempio di realizzazione dell'invenzione. Parimenti come nel primo esempio di realizzazione sono previsti un dispositivo di azionamento, un apparecchio di comando elettronico collegato con questo ed un cambio di velocità, tuttavia non rappresentati.

Il dispositivo di azionamento 60 presenta un disco 62 servente da dispositivo di cambio e un'asta di cambio 64, servente da elemento di cambio, per sollecitare una forcella di cambio 66 indicata simbolicamente. L'asta di cambio 64 è supportata orientabile su un supporto 68. Il supporto 68 in tal caso possiede un'asse di rotazione 69 parallelo all'asse di rotazione 70 del disco. Con un'estremità 71 l'asta di cambio 64 si impegna in una rientranza 72 della forcella di cambio 66. All'altra estremità 74 l'asta di cambio 64 presenta un perno 76, che con una superficie tonda della sezione trasversale è disposta in modo da estendersi parallelamente all'asse di rotazione 70 del disco. Il perno 76 è guidato in una pista di cambio 80, che è ricavata in una superficie frontale 78 del disco 62 ed è preferibilmente di per se chiusa. Il perno 76 nella pista di cambio 80 ha un giuoco tale da essere guidato senza bloccarsi.

La pista di cambio 80 presenta quattro sezioni. Una prima ed una seconda sezione 82, 84 del cerchio di base si fronteggiano su un cerchio di base 86.

Nella prima e nella seconda sezione del cerchio di base 82, 84 il perno 76 e quindi l'asta di cambio 64 non vengono deviati.

Fra la prima e la seconda sezione del cerchio di base 82, 84 si trovano una prima ed una seconda sezione di cambio 88 e 90. La distanza media della prima sezione di cambio 88 dall'asse di rotazione 70 del disco 62 è sempre inferiore o pari al raggio del cerchio di base 86. Rispetto ad un asse di mezzeria 92 della superficie frontale 78 la prima sezione di cambio 88 per la posizione angolare, indicata nella figura 3 con alpha kl, ha la sua minima distanza media dall'asse di mezzeria 88. Questa posizione angolare alpha kl corrisponde ad una posizione di cambio 94 della pista di cambio 80. La seconda sezione di cambio 90 possiede parimenti una distanza media variabile dall'asse di rotazione 70 del disco 62, che tuttavia è sempre superiore o pari al raggio del cerchio di base 86. Rispetto all'asse di mezzeria 92 della superficie frontale 78 alla seconda sezione di cambio 90 con la posizione angolare indicata con alpha gr presenta la sua massima distanza media dall'asse di rotazione 70. Questa posizione angolare alpha gr corrisponde ad una seconda posizione di cambio 96.

Inoltre la pista di cambio 80 in seguito alla sua esecuzione a forma di scanalatura possiede un primo fianco 98 ed un secondo fianco 100, laddove il primo fianco 98 rappresenta un primo dispositivo di guida e il secondo fianco 100 rappresenta un secondo dispositivo di guida per muovere il perno 76.

Come rilevabile dalla figura 3 il movimento del perno 76 viene provocato dai fianchi 98, 100, poiché con una rotazione del disco 62 uno dei fianchi 98, 100 spinge contro il perno 76 rispettivamente lo guida. Ossia il primo fianco 98 serve a muovere il perno 76 nella prima posizione di cambio 94 e il secondo fianco 100 serve a muovere il perno 76 fuori dalla prima posizione di cambio 94. Viceversa il secondo fianco 100 serve per un movimento del perno 76 nella seconda posizione di cambio 96 e il primo fianco 98 per muovere il perno 76 fuori dalla seconda posizione di cambio 96. In altre parole con il movimento del perno 76 nelle posizioni di cambio 94, 96 si inserisce una marcia del cambio di velocità e con il movimento del perno 76 fuori dalle posizioni di cambio 94, 96 si toglie la marcia.

Inoltre la pista di cambio 80 presenta una linea di andamento di cambio 101. La linea di andamento di cambio 101 descrive - analogamente al primo esempi di realizzazione - un andamento del perno 76 quando viene effettuato il cambio per un cambio di velocità, in cui le posizioni di cambio 94, 96 si trovano nel centro della rispettiva banda di tolleranza. In seguito alle grandi tolleranze rispettivamente bande di tolleranza tuttavia si dovranno di nuovo prendere accorgimenti con i quali è possibile provocare una compensazione delle tolleranze.

La prima posizione di cambio 94 pertanto per la compensazione delle tolleranze ha associata una prima rientranza sagomata 102, che è ricavata vantaggiosamente in corrispondenza del secondo fianco 100. Alla seconda posizione di cambio 96 per la compensazione delle tolleranze è parimenti associata una seconda rientranza sagomata 104 eseguita vantaggiosamente sul primo fianco 98. Entrambe le rientranze sagomate 102, 104 sono in particolare eseguite in modo che la distanza al del primo e del secondo fianco 98, 100 dalla linea di andamento di cambio 101 nell'ambito della prima e della seconda posizione di cambio 94, 96 è superiore che nel rimanente andamento della linea di andamento di cambio 101, in particolare nelle sezioni del cerchio di base 82, 84, dove sono sostanzialmente costanti le distanze a2 fra la linea di andamento di cambio 101 e i fianchi 98, 100.

La distanza al delle rientranze sagomate 102 e 104 nell'esempio di realizzazione in questione inizia ad aumentare nel presente esempio di realizzazione lungo la pista di cambio 80 all'inizio delle sezioni di cambio 88, 90 in direzione delle posizioni di cambio 94, 96. Questo inizio può essere differente in dipendenza del rispettivo cambio di velocità. Di ciò si dovrà tener conto prima del dimensionamento del dispositivo di azionamento 60, specialmente della pista di cambio 80. Pertanto può essere anche prima oppure dopo l'inizio delle sezioni di cambio 88, 90. Poiché togliendo una marcia compaiono forze minori che quando una marcia viene inserita, è relativamente libera la conformazione delle rientranze sagomate 102, 104. La distanza 1 delle rientranze sagomate 102, 104 dei fianchi 94, 96 nell'ambito delle posizioni di cambio 94, 96 va tuttavia eseguita in modo che esiste spazio a sufficienza per la compensazione delle tolleranze. Ossia la distanza 1 delle rientranze sagomate 102, 104 dovrà essere dimensionata in modo tale che il perno 76 lungo la pista di cambio 80 prima oppure dopo le posizioni di cambio 94, 96 può assumere posizioni in cui esso non viene toccato dal alcun fianco 98, 100. In corrispondenza delle posizioni di cambio 94, 96 stesse la distanza 1 delle rientranze sagomate 102, 104 dalla linea di andamento di cambio 101 può essere addirittura uguale alla distanza al.

L'andamento del primo fianco 98 nell'ambito della prima posizione di cambio 94 in maniera usuale è dimensionato in modo che vengono applicate le forze per la sincronizzazione rispettivamente per infilare una unità di cambio su una ruota delle marce. Lo stesso vale anche per l'andamento del secondo fianco 100 nell'ambito della seconda posizione di cambio 96.

Per maggiore chiarezza relativamente al dimensionamento della distanza delle rientranze sagomate 102 e 104 come esempio in corrispondenza della prima posizione di cambio 94 è rappresentato un perno 76 in tre differenti posizioni, con cui si descrive anche lo svolgimento di un'operazione di cambio .

Il perno 76 in un primo momento si trova in corrispondenza di una prima posizione angolare alpha 1, laddove questa e successive indicazioni angolari sono riferite all'asse di mezzeria 92 del disco 62.

Al riguardo il perno 76 si trova poco prima del raggiungimento della prima posizione di cambio 94 e in direzione radiale del disco 62 presenta un primo raggio ri rispetto all'asse di rotazione 70. Questo è un raggio in cui ad esempio mediante l'unità di cambio inizia la sincronizzazione del numero di giri di un albero del cambio di velocità.

Successivamente in seguito ad un segnale dell'apparecchio di comando il disco 62 viene ruotato oltre mediante il dispositivo di azionamento 34. In corrispondenza di una seconda posizione angolare alpha 2, corrispondente alla posizione angolare alpha k1, il perno 76 ha un secondo raggio r2 rispetto all'asse di rotazione 70 e pertanto ha raggiunto contemporaneamente la prima posizione di cambio 94. Il dispositivo di azionamento 60 è dimensionato in modo che anche nel caso di sfavorevoli tolleranze del cambio di velocità al più tardi ora è inserita la marcia desiderata dell 'autoveicolo.

Mediante un'ulteriore rotazione del disco 62 il perno 76 si trova ora in corrispondenza di una terza posizione angolare alpha 3 con un terzo raggio r3. Il terzo raggio r3 in questo caso è situato fra il primo e il secondo raggio r1 ed r2. Da ciò segue che l'unità di cambio ha già stabilito l'accoppiamento solidale alla rotazione fra una ruota dentata supportata a folle l'albero associato, in quanto il perno 76 si trovava ancora fra la prima e la seconda posizione angolare alpha 1 e alpha 2 rispettivamente il primo e il secondo raggio r1 ed r2. Ciò significa che al raggiungimento della prima posizione di cambio 94 sussisteva una precarica meccanica del dispositivo di azionamento 60 e dell'unità di cambio. Con la rotazione del disco 62 nella terza posizione angolare alpha 3 il perno 76 con l'unità di cambio poteva deviare a ritroso in direzione radiale del disco 62 dalla posizione estrema della prima posizione di cambio 94 sul terzo raggio r3. Se la marcia fosse stata inserita soltanto quando era stata raggiunta la prima posizione di cambio 94, rispettivamente in corrispondenza della seconda posizione angolare alpha 2, il perno 76 non avrebbe assunto il terzo raggio r3 ma sarebbe rimasto presso il raggio r2.

Nella terza posizione angolare alpha 3 e nel rispettivo raggio r2 il perno 76 si trova nell'ambito della prima rientranza sagomata 102 del secondo fianco 100 e non tocca nessuno dei due fianchi 98, 100. Di conseguenza non si verificano serraggi meccanici. L'unità di cambio 30 non viene spinta contro una ruota dentata, per cui non si verifica inutile usura. Pertanto è importante che le rientranze sagomate 102, 104 siano dimensionate in modo che lungo la pista di cambio 80 prima e dopo le posizioni di cambio 94, 96 si abbia per il perno 76 spazio tale che esso ivi si porta a riposo dopo l'operazione di cambio e non viene sollecitata dai fianchi 98, 100 con una forza. In concreto la distanza delle rientranze sagomate 102, 104 dovrà essere tale che in direzione radiale del disco 62 la distanza fra i fianchi 98, 100 corrisponde al diametro corrispondente del perno 66 nella pista di cambio 80 e alle tolleranze di produzione nonché ad un'eventuale sicurezza.

Nell'esempio di realizzazione in questione l'unità di cambio, l'asta di cambio 64, la forcella di cambio 66 il perno 76 durante l'operazione di cambio sono state di nuovo "sovrapressate" dal dispositivo di azionamento 60, poiché dopo che era già stata inserita la marcia è stata esercitata ancor sempre una forza. Affinché in tal caso non si verifichino inutili sollecitazioni meccaniche, per la relativa riduzione è possibile prevedere in un punto qualsiasi fra la forcella di cambio 66 e il perno 76 ad esempio un elemento elastico.

Si richiama l'attenzione sul fatto che l'esecuzione della seconda rientranza sagomata 104 in corrispondenza del primo fianco 9B nell'ambito della seconda posizione di cambio 96 relativamente alla distanza dalla linea di andamento di cambio 101 è analoga alla prima rientranza 102 nell'ambito della prima posizione di cambio 94.

Nella figura 4a è mostrato un dettaglio di un dispositivo di azionamento 110 nella forma di un terzo esempio di realizzazione dell'invenzione. Parimenti come nel primo esempio di realizzazione sono previsti un dispositivo di azionamento, un apparecchio di comando elettronico collegato con questo ed un cambio di velocità tuttavia non rappresentati. Il dispositivo di azionamento 110 presenta un dispositivo di cambio 112 formato da due camme consecutive 114, 116, una leva 118 a due bracci ed un'asta di cambio 120.

L'asta di cambio 120 è supportata girevole e serve all'azionamento di almeno una forcella di cambio non rappresentata. L'asta di cambio 120 è accoppiata solidale alla rotazione con la leva 118 a due bracci, in modo tale che il primo braccio 118a e il secondo braccio 118b della leva 118 si dipartono dall'asta di cambio 120. Nell'esempi di realizzazione in questione entrambi i bracci lisa, 118b presentano un angolo di circa 60° fra di loro. Questo angolo tuttavia può variare in dipendenza della grandezza del dispositivo di cambio 112 e della distanza dell'asta di cambio 120 dal dispositivo di cambio 112. Il primo braccio 118a della leva 118 coopera con la prima camma 114 e il secondo braccio 118a della leva 118 con una seconda camma 116. A tale scopo le estremità 122a, 122b, lontane dall'asta di cambio 120, dei bracci 118a, 118b si muovono sui contorni esterni delle camme 114, 116. Preferibilmente per ridurre l'usura in corrispondenza delle estremità 122a, 122b sono previsti elementi di rotolamento 124a, 124b. Le camme 114, 116 del dispositivo di cambio 112 agiscono come dispositivi di guida per i bracci 118a, 118b e pertanto anche per la leva 118 nonché l'asta di cambio 120.

Le camme 114, 116 sono supportate preferibilmente su un'asse di rotazione 126 in comune e sono girevoli mediante il non rappresentato dispositivo di azionamento. Le distanze delle camme 114, 116 dall'asse di rotazione 126 sono dimensionate in modo che nel caso di una rotazione l'asta di cambio 120 viene orientata. In particolare i bracci 118a, 118b sono a contatto con le camme 114, 116 quasi sull'intero intervallo di rotazione di 360° del dispositivo di cambio 112.

Sul contorno esterno della prima camma 114 è prevista una prima posizione di cambio 130a e sulla seconda camma 116 una prima posizione di cambio 130b. La prima posizione di cambio 130a della prima camma 114 in particolare ha il suo raggio massimo dall'asse di rotazione 126 e la prima posizione di cambio 130b della seconda camma 116 ha il suo raggio minimo. Inoltre sul contorno esterno della seconda camma 116 è prevista una seconda posizione di cambio 132a e sulla prima camma 114 una seconda posizione di cambio 132b. La seconda posizione di cambio 132a della seconda camma 116 in tal caso ha il suo raggio massimo dall'asse di rotazione 126 e la seconda posizione di cambio 132b della prima camma 114 ha il suo raggio minimo.

Attorno alla prima posizione di cambio 130b della seconda camma 116 si estende una prima linea tratteggiata 134 di andamento di cambio avente un raggio maggiore rispetto all'asse di rotazione 126 che non la prima posizione di cambio 130b della seconda camma 116. La prima linea di andamento di cambio 136 rappresenta un andamento teorico della seconda camma 116, che sarebbe possibile nel caso di un cambio di velocità con nessuna o tolleranze trascurabili. La zona del contorna esterno della seconda camma 116 attorno alla sua prima posizione di cambio 130b pertanto rispetto alla prima linea 134 di andamento di cambio come negli esempi di realizzazione precedenti è eseguita come una rientranza sagomata 136 per compensare tolleranze. La rientranza 136 inizia circa 20° prima e dopo la prima posizione di cambio 130b. In direzione verso la prima posizione di cambio 130b la distanza al aumenta rispetto alla linea di andamento di cambio 134. Nella zona rimanente della seconda camma 116 la prima linea 134 si trova in copertura con questa, cosicché qui la distanza è nulla.

Attorno alla seconda posizione di cambio 132b della prima camma 114 si estende una seconda linea tratteggiata 138 di andamento di cambio avente dall'asse di rotazione 124 un raggio maggiore rispetto alla seconda posizione di cambio 132b della prima camma 114. La seconda linea di andamento di cambio 138 rappresenta anche un andamento teorico della prima camma 114, che sarebbe possibile per un cambio di velocità con nessuna o trascurabili tolleranze. La zona del contorno esterno della prima camma 114 attorno alla sua seconda posizione di cambio 132b pertanto rispetto alla seconda linea di andamento di cambio 138 è eseguita come una seconda rientranza sagomata 140 per compensare tolleranze. La seconda rientranza 140 è eseguita analogamente alla prima rientranza 136. La seconda linea 138 nella zona rimanente della prima camma 114 è parimenti in copertura con questa, cosicché qui la distanza è anche nulla.

Per descrivere un'operazione di cambio in un primo momento si parte dalla posizione del dispositivo di cambio 112 e dell'asta di cambio 120 secondo la figura 4a. Entrambi i bracci 118a, 118b della leva 118 vengono toccati dalle due camme 114, 116 e quindi guidati stabilmente. In questa posizione si è già iniziato con la sincronizzazione di un albero del cambio di velocità.

Ruotando le camme 114, 116 del dispositivo di cambio 112 in senso antiorario la prima leva 118a viene ulteriormente deviata dalla prima camma 114, fino a quando secondo la figura 4b è raggiunta la prima posizione di cambio 130a della prima camma 114. A questo punto l'asta di cambio 120 ha raggiunto la sua deviazione massima e non si trova già più sulla seconda camma 116, poiché essa si trova nell'ambito della rientranza 140.

Successivamente il dispositivo di cambio 112 viene ruotato in misura tale che secondo la figura 4c bracci 118a, 118b non poggiano più sulle camme 114, 116. Il dispositivo di azionamento 110 pertanto è privo di tensioni meccaniche. Se l'asta di cambio 120 in questo caso è stata di nuovo "sovrapressata", ossia eccessivamente ruotata, allora essa a questo punto può ruotare a ritroso in senso orario. Per un'operazione di cambio nella seconda posizione di cambio 132a, 132b valgono processi analoghi.

Dalla descrizione del'operazione di cambio risulta che le rientranze 136, 140 ed anche gli andamenti dei contorni esterni delle camme 114, 116 nelle zone delle posizioni di cambio 130a, 132a dovranno essere eseguite in modo che i bracci 118a, 118b dopo un'ulteriore rotazione del dispositivo di cambio 112 in ragione di un determinato angolo non poggiano su nessuna delle camme 114, 116. Quanto dovrà ulteriormente essere ruotato il dispositivo di cambio 112 dipende ad esempio dal cambio di velocità ed è programmato nell'associato apparecchio di comando .

Gli andamenti dei contorni esterni delle camme 114, 116 nell'ambito delle posizioni di cambio 130a, I32a sono conformati parimenti in modo che è sicuramente garantito un inserimento delle marce.

Anche in questo esempio di realizzazione si dovranno prevedere elementi elastici per ridurre sollecitazioni meccaniche.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di azionamento (10, 60, 110) per un cambio di velocità (12) a più marce di un autoveicolo, con almeno un elemento di cambio (36, 64, 76, 118), con un dispositivo di cambio (32, 62, 112), presentante almeno una posizione di cambio (40, 42, 94, 96, 130a, 130b, 132a, 132b) ed un primo ed un secondo dispositivo di guida (44, 46, 98, 100, 114, 116) per muovere l'elemento di cambio (36, 76, 118), e con almeno una rientranza sagomata (50, 52, 102, 104, 136, 140), associata ad almeno una posizione di cambio (40, 42, 94, 96, 130a, 130b, 132a, 132b), per compensare tolleranze, la quale è ricavata in corrispondenza di almeno uno dei dispositivi di guida (44, 46, 98, 100, 114, 116), caratterizzato dal fatto che almeno una rientranza sagomata (50, 52, 102, 104, 136, 140) è ricavata almeno in corrispondenza dell'almeno un secondo dispositivo di guida (46, 100, 116).
2. 2. Dispositivo di azionamento (10, 60, 110) secondo la rivendicazione (1), caratterizzato dal fatto che il dispositivo di cambio possiede almeno una linea di andamento di cambio (48, 101, 134, 138), che presenta almeno una prima distanza sostanzialmente costante (a2) dal primo e dal secondo dispositivo di guida (44, 46, 98, 100, 114, 116), nonché dal fatto che la distanza (al) di almeno una rientranza sagomata (50, 52, 102, 104, 136, 140) da almeno una linea di andamento di cambio (48, 101, 134, 138) è superiore ad almeno la prima distanza (a2).
3. 3. Dispositivo di azionamento (10, 60, 110) secondo al rivendicazione (1) oppure (2), caratterizzato dal fatto che ad una seconda posizione di cambio (42, 96, 132a, 132b) è associata almeno una rientranza sagomata (52, 104, 140) per compensare tolleranze, che è ricavata in corrispondenza del primo dispositivo di guida (44, 98, 114).
4. 4. Dispositivo di azionamento (10) secondo le rivendicazioni da (1) fino a (3), caratterizzato dal fatto che il dispositivo di cambio (32) è un rullo di cambio, nonché dal fatto che i dispositivi di guida (44, 46) sono i fianchi di una pista di cambio (38), a forma di scanalatura, che è ricavata nel rullo di cambio ed è preferibilmente di per se chiusa.
5. 5. Dispositivo di azionamento (60) secondo le rivendicazioni da (1) fino a (3), caratterizzato dal fatto che il dispositivo di cambio (62) è un disco, nonché dal fatto che i dispositivi di guida (98, 100) sono i fianchi di una pista di cambio (84) a forma di scanalatura, preferibilmente di per se chiusa, ricavata nel disco.
6. 6. Dispositivo di azionamento (110) secondo le rivendicazioni da (1) fino a (3), caratterizzato dal fatto che il primo dispositivo di guida (114) è una prima camma per un primo braccio (118a) e il secondo dispositivo di guida (116) è una seconda camma pér un secondo braccio (118b) di una leva (118), cosicché la leva (118) nel caso di una rotazione delle camme (114, 116) viene orientata, laddove le camme sono disposte preferibilmente su un asse di rotazione (126) in comune.
7. 7. Dispositivo di azionamento (10, 60, 110) secondo le rivendicazioni da (1) fino a (6), caratterizzato dal fatto che è previsto un dispositivo di azionamento (34) per il dispositivo di azionamento (10, 60, 110).
8. 8. Dispositivo di azionamento (10, 60, 110) secondo le rivendicazioni da (1) fino a (7), caratterizzato dal fatto che è previsto un apparecchio di comando (11) per il dispositivo di azionamento (10, 60, 110).