ITMI960989A1 - Dispositivo di cambio continuo di velocita' - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo :

"DISPOSITIVO DI CAMBIO CONTINUO DI VELOCITA’

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione riguarda in generale dispositivi di cambio continuo di velocità che trasmettono coppia mentre cambiano la velocità di rotazione nell’ambito di velocità elevate senza alcun intervallo e, in particolare, a un miglioramento strutturale in tali dispositivi di cambio velocità per ridurre il carico applicato sia a un’unità di cambio continuo di velocità che a un gommatore situato nel dispositivo per soddisfare le attuali esigenze di dispositivo compatto di cambio continuo di velocità.

Un dispositivo di cambio continuo di velocità tipico usato per trasmettere coppia mentre cambia la velocità di rotazione nell'ambito di elevate velocità senza alcun intervallo, comprende generalmente due parti: un’unità di cambio continuo di velocità e un sommatore formata da un treno d’ingranaggi epicicloidale. Detto dispositivo di cambio di velocità viene azionato in due modi per trasmettere una coppia d’entrata a un albero in uscita mentre cambia la velocità di rotazione. Vale a dire, in un modo di bassa velocità per ottenere un modo di azionamento di marcia avanti a bassa velocità o marcia indietro, la coppia di un albero in entrata viene trasmessa a un albero in uscita attraverso il sommatore e l’unità di cambio continuo di velocità. Il modo operativo del dispositivo di cambio velocità viene convertito nell'altro modo o in un modo di elevata velocità alla condizione di velocità massima nel suddetto modo di bassa velocità. Alla condizione di massima velocità nel modo di bassa velocità, il sommatore entra in uno stato sincrono in cui la corona dentata del treno d'ingranaggi epicicloidale del sommatore ruota con l’albero. L’unità di cambio continuo di velocità nel suddetto stato sincrono entra nel suo stato di massima accelerazione. In questo stato, la frizione per l'alta velocità inizia la sua operazione d'innesto, mentre la frizione per la bassa velocità interrompe la sua operazione d’innesto. Nel modo di alta velocità, il dispositivo di cambio continuo di velocità aumenta la velocità di rotazione esclusivamente con l’operazione di aumento di velocità dell’unità di cambio continuo di velocità mentre trasmette coppia. Tuttavia, il suddetto dispositivo di cambio continuo di velocità presenta il seguente problema quando il suo funzionamento viene convertito tra due modi. Quando il dispositivo di cambio velocità viene continuamente azionato con un carico elevato nel modo di bassa velocità, sia il sommatore che l’unità di cambio velocità vengono sovraccaricati. Per questa ragione, il dispositivo di cambio continuo di velocità, che viene spesso azionato continuamente con un carico elevato nel modo di bassa velocità, deve essere abbastanza grande da resistere al sovraccarico applicato sia al sommatore che all’unità di cambio velocità; è tuttavia quasi impossibile realizzare ciò nella pratica E' pertanto un oggetto della presente invenzione fornire un dispositivo di cambio continuo di velocità dalla struttura migliorata in cui il suddetto problema può essere ovviato e che converte il suo modo operativo tra tre o quattro modi riducendo così il carico applicato sia al sommatore che all'unità di cambio velocità e soddisfacendo l’attuale esigenza di un dispositivo compatto di cambio velocità. Allo scopo di conseguire il suddetto oggetto, un dispositivo di cambio continuo di velocità secondo una realizzazione della presente invenzione comprende primo e secondo ingranaggio fissi e disposti girevolmente su un albero in entrata della coppia, rispettivamente. Il secondo ingranaggio viene innestato selettivamente da una prima frizione per convertire il modo operativo in un terzo modo. Terzo e quarto ingranaggio sono disposti girevolmente su un albero condotto e ingranano con il primo e secondo ingranaggio, rispettivamente, per formare una coppia di insiemi di ingranaggi aventi differenti rapporti di trasmissione. Sia il terzo che il quarto ingranaggio vengono selettivamente innestati da una seconda frizione per convertire il funzionamento in un primo modo. Un’unità di cambio continuo di velocità è montata sull’albero in entrata e collegata a un sommatore tramite mezzi di trasmissione di potenza. Il sommatore è montato sull’albero condotto e formato da un treno d’ingranaggi epicicloidale. Il treno d’ingranaggi epicicloidale include un supporto fissato al quarto ingranaggio per una ruota satellite, una ruota centrale fissata sull’albero condotto e che ingrana con la ruota satellite, una corona dentata che ingrana con la ruota satellite e un quinto ingranaggio disposto girevolmente sull’albero condotto e fissato alla corona dentata. Un 3esto ingranaggio é disposto girevolmente sull’albero condotto. Il sesto ingranaggio viene innestato selettivamente da una terza frizione per convertire il funzionamento in un secondo modo. Il ottavo e nono ingranaggio fissati sull’albero intermedio. Il settimo ed ottavo ingranaggio ingranano con il quinto e sesto ingranaggio dell’albero condotto, rispettivamente, mentre il nono ingranaggio ingrana con un decimo ingranaggio dell’albero in uscita. Il dispositivo di cambio continuo di velocità della presente invenzione può comprendere inoltre un undicesimo ingranaggio disposto girevolmente sull’albero condotto. L’undicesimo ingranaggio viene innestato selettivamente da una quarta frizione per convertire il funzionamento in un quarto modo. In questo caso, un dodicesimo ingranaggio è fissato sull’albero intermedio e ingrana con l’undicesimo ingranaggio .

Il suddetto ed altri oggetti, caratteristiche e altri vantaggi della presente invenzione saranno più facilmente compresi dalla seguente descrizione dettagliata considerata congiuntamente all'allegato disegno che mostra la struttura di un dispositivo di cambio continuo di velocità secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione.

Il disegno allegato mostra la struttura di un dispositivo di cambio continuo di velocità secondo una realizzazione preferita della presente invenzione. Un albero d’entrata di coppia del dispositivo di cambio velocità secondo l’invenzione è indicato con 1 nel disegno, l’albero d’entrata 1 si estende assialmente nel dispositivo di cambio velocità. Su una parte estrema del suddetto albero 1 è fissato un primo ingranaggio 2. Un secondo ingranaggio 4 è girevolmente disposto sull’albero d’entrata 1 con una prima frizione 3. la frizione 3 innesta selettivamente il secondo ingranaggio 4 per farlo ruotare con l’albero 1. Un’unità di cambio continuo di velocità 6 con una prima ruota dentata 5 è montata sull’albero in entrata 1 in una parte dietro il terzo ingranaggio. Nel dispositivo, un albero condotto 7 si estende sotto il suddetto albero d’entrata 1. L’albero condotto 7 è distanziato dall'albero d’entrata 1 e parallelo a questo. Il suddetto albero condotto 7 include un terzo ingranaggio 8. Il terzo ingranaggio 8 è disposto girevolmente su una parte estrema dell'albero 7 e ingrana selettivamente con il primo ingranaggio 2 dell'albero d’entrata 1 per formare un primo insieme di ingranaggi. Un quarto ingranaggio 10 con una seconda frizione 9 è girevolmente disposto sull'albero 7. Il suddetto quarto ingranaggio 10 ingrana con il secondo ingranaggio 4 dell’albero d’entrata 1 per formare un secondo insieme di ingranaggi. La seconda frizione 9 innesta selettivamente il terzo e quarto ingranaggio 8 e 10. Il dispositivo di cambio velocità· comprende pure un sommatore costituito da un treno d’ingranaggi epicicloidale montato sull’albero condotto 7. Nel sommatore, un supporto di ruota satellite 11 è fissato al quarto ingranaggio 10. Una ruota satellite 12 è supportata dal suddetto supporto 11. la ruota satellite 12 ingrana con una ruota centrale 13 fissata sull'albero condotto 7. La ruota satellite 12 ingrana pure con una corona dentata 14. Un quinto ingranaggio 15 è girevolmente disposto sull'albero condotto 7 e fissato su un lato della corona dentata 14. Il quinto ingranaggio 15 ruota pertanto con la corona dentata 14. Una seconda ruota dentata 16 è fissata sull'albero condotto 7 in una parte corrispondente alla suddetta prima ruota dentata 5. La prima e seconda ruota dentata 5 e 16 sono collegate tra di loro mediante una catena (non illustrata) formando così un mezzo di trasmissione di potenza per indurre l'unità 6 a cooperare con il sommatore. Naturalmente, il mezzo di trasmissione di potenza può essere un treno d’ingranaggi anziché il suddetto meccanismo catena- ruota dentata. Il treno d’ingranaggi in quanto mezzo di trasmissione di potenza può comprendere una coppia di ingranaggi di trasmissione disposti sugli alberi 1 e 7, rispettivamente. I suddetti ingranaggi di trasmissione sono collegati tra di loro con un ingranaggio folle che ingrana con i due ingranaggi, quindi questi ultimi vengono ruotati nella stessa direzione. Un sesto ingranaggio 20 con una terza frizione 19 è disposto girevolmente sull’altra estremità dell’albero condotto 7. La terza frizione 19 innesta selettivamente il sesto ingranaggio 20 per indurre la sua rotazione con l’albero 7. Un albero intermedio 21 si estende assialmente sotto l’ingranaggio condotto 7. L’albero intermedio 21, distanziato dal suddetto ingranaggio condotto 7 e parallelo a questo, comprende una pluralità di ingranaggi 22, 24 e 25. I suddetti ingranaggi 22, 24 e 25 sono fissati sull’albero intermedio 21. Il settimo ed ottavo ingranaggio 22 e 24 ingranano con il quinto e sesto ingranaggio 15 e 20 dell’albero condotto 7, rispettivamente. Il nono ingranaggio 25 è disposto sull’altra estremità del suddetto albero 21. Un albero d’uscita di coppia 26 si estende assialmente sopra l'altra estremità dell'albero intermedio 21. Il suddetto albero in uscita 26 è distanziato dall’albero intermedio 21 e parallelo a questo. Un decimo ingranaggio 27 è fissato sull’albero in uscita 26. L’ingranaggio 27 ingrana nel nono ingranaggio 25 dell’albero intermedio 21. Pertanto, la coppia dell'albero intermedio 21 viene trasmessa all’albero in uscita 26 attraverso-gli ingranaggi 25 e 27 prima di essere emessa. Grazie alla struttura sopra indicata, il dispositivo di cambio velocità converte il suo funzionamento fra tre modi. Tuttavia, il funzionamento del dispositivo di cambio velocità può essere convertito fra quattro modi. Allo scopo di conferire quattro modi al dispositivo, un undicesimo ingranaggio 18 con una quarta frizione 17 è disposto girevolmente su detto albero condotto 7 tra la seconda e la terza frizione 16 e 19.■La quarta frizione 17 innesta selettivamente l'ingranaggio 18 per ruotarlo con l’albero 7. Inoltre, un dodicesimo ingranaggio 23 è fissato sull’albero intermedio 21. Il dodicesimo ingranaggio 23 ingrana con l’undicesimo ingranaggio 18 dell’albero condotto 7.

Verrà qui di seguito descritto il funzionamento del suddetto dispositivo di cambio continuo di velocità. Una volta azionata la seconda frizione 9 per innestare il terzo e quarto ingranaggio 8 e 10, il dispositivo di cambio velocità entra nel suo primo modo. Nel primo modo, il dispositivo di cambio velocità trasmette la coppia d’entrata dell’albero d’entrata 1 attraverso il primo ingranaggio 2 —> il terzo ingranaggio B —> la seconda frizione 9 —> il quarto ingranaggio 10 —> il supporto della ruota satellite 11 —4 la ruota satellite 12 —> la ruota centrale 13 —> l’albero condotto 7 —> la seconda ruota dentata 16 —> la catena (non illustrata) —> la prima ruota dentata 5 -4 l’unità di cambio continuo di velocità 6. Da detta unità di cambio velocità 6, la coppia ritorna all’albero d’entrata 1. In questo primo modo, la ruota satellite 12 del sommatore trasmette la coppia sia alla ruota centrale 13 che alla corona dentata 14. La coppia della corona dentata 14 viene a sua volta trasmessa all’albero in uscita 26 attraverso il quinto ingranaggio 15 -4 il settimo ingranaggio 22 -4 l’albero intermedio 21 -4 il nono ingranaggio 25 —> il decimo ingranaggio 27 dell’albero in uscita 26. La coppia viene emessa dall’albero in uscita 26. Sia il rapporto di trasmissione del primo e terzo ingranaggio 2 e 8 che il rapporto di trasmissione del sommatore vengono determinati facendo sì che la velocità di rotazione cambiata non sia maggiore di zero nel momento in cui il rapporto di cambio velocità dell’unità di cambio di velocità 6 aumenta la velocità di rotazione al massimo. Quando il rapporto di trasmissione di riduzione dell'unità 6 nel suddetto stato viene aumentato per ridurre la velocità d’uscita dell'unità 6, la velocità di rotazione della ruota centrale 13 viene ridotta.

Tuttavia, nel suddetto stato viene aumentata la velocità di rotazione dell’albero intermedio 21. Quando il rapporto del cambio continuo di velocità dell’unità 6 è al massimo, viene ottenuta la velocità massima nel primo modo. Nel suddetto stato, la velocità di rotazione dell’albero condotto 7 è uguale a quella della corona dentata 14 del treno d’ingranaggi epicicloidale del sommatore. Vale a dire, l’albero condotto 7 e la corona dentata 14 hanno una velocità sincrona. Benché nel suddetto stato la terza frizione 19 innesti il sesto ingranaggio 20, non si presentano problemi nella trasmissione di potenza del dispositivo poiché il rapporto di trasmissione del quinto e sesto ingranaggio 15 e 22 è uguale a quello del sesto e ottavo ingranaggio 20 e 24. Quando la terza frizione 19 viene azionata per innestare il sesto ingranaggio 20 mentre viene arrestata la seconda frizione 9 alla condizione di velocità sincrona nel suddetto primo modo, il funzionamento del dispositivo di cambio velocità viene convertito nel secondo modo. In detto secondo modo, la coppia dell'albero in entrata 1 viene trasmessa agli alberi 7 e 21 attraverso l’unità di cambio velocità é anziché il treno d’ingranaggi epicicloidale del sommatore. Vale a dire, la coppia dell’albero in entrata 1 viene trasmessa all’albero condotto 7 attraverso la prima e seconda ruota dentata 5 e 16. la coppia dell’albero condotto 7 viene a sua volta trasmessa all’albero intermedio 21 attraverso la frizione 19 e gli ingranaggi 20 e 24. La coppia dell’albero intermedio ZI nel secondo modo viene in seguito trasmessa all’albero in uscita 26 attraverso gli ingranaggi 25 e 27 prima di essere emessa. Quando viene ridotto il rapporto di trasmissione di riduzione dell’unità 6 nel secondo modo, viene aumentata la velocità di rotazione dell’albero in uscita 26. Quando il rapporto di cambio continuo di velocità è al massimo rapporto di aumento della velocità, il dispositivo di cambio di velocità raggiunge la velocità massima nel secondo modo. Nel suddetto stato, l’albero in entrata 1 e il secondo ingranaggio 4 hanno una velocità sincrona. Quando viene azionata la seconda frizione 3 per innestare il secondo ingranaggio 4 mentre viene arrestata la terza frizione 19 nel suddetto stato, il modo operativo del dispositivo di cambio velocità viene convertito nel terzo modo dal secondo modo. In detto terzo modo, la coppia dell’albero in entrata 1 viene trasmessa all’albero in uscita 26 attraverso il gommatore —> il quinto ingranaggio 15 —> il settimo ingranaggio 22 —> l’albero intermedio 21 —> il nono ingranaggio 25 —> il decimo ingranaggio 27. Per ottenere la suddetta velocità sincrona, il rapporto di trasmissione del secondo e quarto·ingranaggio 4 e 10 viene stabilito in modo che la velocità di rotazione del secondo ingranaggio 4 alla condizione di massima velocità nel secondo modo sia uguale a quella dell’albero in entrata 1. Quando viene azionata la quarta frizione Π per innestare l’undicesimo ingranaggio 18 mentre viene arrestata la prima frizione 3 alla condizione di velocità sincrona nel terzo modo, il dispositivo di cambio velocità entra nel quarto modo. In detto quarto modo, la coppia dell’albero in entrata 1 viene trasmessa all’albero in uscita 26 attraverso l’unità di cambio velocità 6 —> la quarta frizione 17 —> l’undicesimo ingranaggio 18 —> il dodicesimo ingranaggio 23 —> l’albero intermedio 21 — il nono ingranaggio 25 —> il decimo ingranaggio 27. Quando l’unità di cambio di velocità 6 nel terzo modo si trova nel rapporto massimo di trasmissione di riduzione, la velocità di rotazione dell'albero condotto 7 è differente dal quella dell’albero intermedio 21. A questo riguardo, la conversione nel quarto modo può essere ottenuta stabilendo la velocità di rotazione dell’albero intermedio 21 alla condizione del rapporto massimo di trasmissione di riduzione dell’unità 6 nel terzo modo uguale alla velocità di rotazione dell’albero intermedio 21 che viene

dalla coppia trasmessa dall’unità 6 attraverso l’albero 7 e gli ingranaggi 18 e 23. Allo scopo di impedire un eccessivo aumento della velocità massima e un eccessivo aumento del rapporto di trasmissione degli ingranaggi 18 e 23 nel suddetto stato, la temporizzazione della conversione di modo nel quarto modo può essere stabilita a un appropriato rapporto di trasmissione di riduzione anziché al rapporto massimo di trasmissione di riduzione dell’unità 6. Il giusto rapporto di trasmissione di riduzione per convertire il modo operativo del dispositivo può essere ottenuto regolando il rapporto degli ingranaggi 18 e 23. Nel suddetto appropriato rapporto di riduzione degli ingranaggi dell’unità 6 non sorge alcun problema nell'operazione di trasmissione di potenza benché entrambe le frizioni 3 e 17 vengano azionate allo stesso tempo. Per trasmettere la coppia mentre viene ridotta la velocità di trasmissione, le frizioni vengono azionate in ordine invertito. Il suddetto dispositivo di cambio velocità trasmette continuamente la coppia di un albero in entrata senza alcun intervallo mentre cambia la velocità di rotazione tra la velocità minima non maggiore di zero e la velocità massima. Quando la velocità minima nel primo modo viene stabilita a zero, il dispositivo con un invertitore di marcia converte scorrevolmente il suo funzionamento tra modi di marcia indietro e in avanti alla condizione di velocità zero. La velocità di rotazione nel modo di marcia indietro può essere aumentata o ridotta come descritto per il modo di marcia avanti. Detto dispositivo di cambio velocità può pure conseguire il modo di marcia indietro nel primo modo senza avere alcun meccanismo di rotazione invertita. In questo caso, il rapporto degli ingranaggi 2 e 8 e il rapporto degli ingranaggi 4 e 1D e il rapporto della ruota centrale e della corona dentata 13 e 14 del sornmatore devono essere convenientemente regolati. Come sopra descritto, la presente invenzione fornisce un dispositivo di cambio continuo di velocità che converte il suo funzionamento fra tre o quattro modi. La presente invenzione riduce pertanto il carico applicato sia all’unità di cambio continuo di velocità che al sornmatore, riducendo così la dimensione del dispositivo di cambio contìnuo di velocità. Benché forme di realizzazione preferite della presente invenzione siano state descritte a scopi illustrativi, gli esperti nella tecnica comprenderanno che sono possibili varie modifiche, aggiunte e sostituzioni senza allontanarsi dall’ambito e dallo spirito dell’invenzione come rivendicata.

Claims (3)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo di cambio continuo di velocità avente un'unità di cambio continuo di velocità e un sommatore e in grado di convertire il suo modo operativo mediante un meccanismo ad innesto in una condizione di velocità sincrona per trasmettere una coppia d’entrata a un albero in uscita mentre cambia la velocità di rotazione, caratterizzato dal fatto di comprendere: - primo e secondo ingranaggio disposti in modo fisso e girevolmente su un albero in entrata di coppia, rispettivamente, detto secondo ingranaggio essendo innestato selettivamente da una prima frizione per convertire il modo operativo in un terzo modo; - terzo e quarto ingranaggio disposti girevolmente su un albero condotto e che ingranano in detto primo e secondo ingranaggio, rispettivamente, per formare una coppia di insieme di ingranaggi aventi differenti rapporti di trasmissione, detti terzo e quarto ingranaggio essendo entrambi innestati selettivamente da una seconda frizione per convertire il modo operativo in un primo modo; unità di cambio continuo di velocità montata sull’albero in entrata e collegata al sommatore mediante mezzi di trasmissione di potenza; sommatore montato su detto albero condotto e costituito da un treno d'ingranaggi epicicloidale, detto treno d’ingranaggi comprendendo: - un supporto di ruota satellite fissato a detto quarto ingranaggio e che supporta una ruota satellite; una ruota centrale fissata sull’albero condotto e che ingrana con detta ruota satellite; una corona dentata che ingrana con detta ruota satellite; e un quinto ingranaggio disposto girevolmente sull’albero condotto e fissato a detta corona dentata; - un sesto ingranaggio disposto girevolmente su detto albero condotto, detto sesto ingranaggio essendo innestato selettivamente da una terza frizione per convertire il modo operativo in un secondo modo; e settimo, ottavo e nono ingranaggio fissati su un albero intermedio, detto settimo e ottavo ingranaggio ingranando con detto quinto e sesto ingranaggio dell'albero condotto, rispettivamente, mentre detto nono ingranaggio ingrana con un decimo ingranaggio di detto albero in uscita.
2. 2. Dispositivo di cambio continuo di velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione di potenza comprendono: una prima ruota dentata disposta girevolmente su detto albero in entrata in una parte in uscita a velocità cambiata dell’unità di cambio continuo di velocità; e una seconda ruota dentata fissata su detto albero condotto .
3. 3. Dispositivo di cambio continuo di velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - un undicesimo ingranaggio disposto girevolmente su detto albero condotto, detto undicesimo ingranaggio essendo innestato selettivamente da una quarta frizione per convertire il modo operativo in un quarto modo; e un dodicesimo ingranaggio fissato sull’albero intermedio, detto dodicesimo ingranaggio ingranando con detto undicesimo ingranaggio.