ITBO990012A1

ITBO990012A1 - Dispositivo di comando dell' albero di selezione ed innesto delle marce di un cambio di velocita' .

Info

Publication number: ITBO990012A1
Application number: IT1999BO000012A
Authority: IT
Inventors: Gianluigi Lenzi
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2000-07-14
Also published as: US6349608B1; ITBO990012A0; EP1020666B1; BR0000939A; EP1020666A1; ES2194632T3; DE60001985T2; IT1308971B1; DE60001985D1

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto delle marce di un cambio di velocità.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto delle marce di un cambio di velocità di tipo meccanico ad H normalmente montato su autoveicoli e similari, impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità .

Come è noto, i cambi di velocità per autoveicoli e similari attualmente in uso comprendono una scatola del cambio da cui fuoriesce almeno un albero di selezione ed innesto delle marce, agendo sul quale il conducente del veicolo è in grado di selezionare ed innestare la marcia che desidera.

Nei cambi di velocità ad H più comuni, la selezione e l'innesto delle marce avviene facendo compiere all'albero di selezione ed innesto delle marce una combinazione di rotazioni e spostamenti assiali da cui deriva la definizione di cambio velocità di tipo meccanico ad H.

Con riferimento alle figure la e lb, le posizioni di innesto delle marce sono infatti disposte secondo una configurazione a doppia H in cui le marce sono suddivise a gruppi di due (per esempio 1-2, 3-4 e 5-R), comunemente chiamati "ranghi", in modo tale che, a partire da una posizione di riferimento normalmente posta al centro della doppia H, l'innesto delle marce venga effettuato tramite uno spostamento assiale dell'albero di selezione ed innesto (figura la), ovvero tramite uno spostamento angolare dell'albero di selezione ed innesto (figura lb), e che la selezione del "rango" venga effettuata tramite uno spostamento angolare dell'albero di selezione ed innesto stesso (figura la), ovvero tramite uno spostamento assiale dell'albero di selezione ed innesto stesso (figura lb).

I dispositivi di comando dell'albero di selezione ed innesto attualmente in uso comprendono essenzialmente un albero di comando atto ad essere accoppiato all'albero di selezione ed innesto delle marce del cambio di velocità, ed una coppia di attuatori accoppiati all'albero di comando in modo tale da poterlo ruotare e spostare assialmente.

In particolare, nel caso in cui la selezione del rango venga effettuata attraverso spostamenti angolari dell'albero di selezione ed innesto delle marce (figura la), l'attuatore che controlla lo spostamento angolare dell'albero di comando è in grado di far assumere all'albero di comando tre posizioni angolari differenti (quattro nel caso di un cambio a sei marce più retromarcia) , a ciascuna delle quali corrisponde la selezione di un rango, mentre l'attuatore lineare che controlla lo spostamento assiale dell'albero di comando è in grado di far assumere all'albero di comando tre posizioni assiali differenti a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle. Nel caso in cui invece la selezione del rango venga effettuata attraverso spostamenti assiali dell'albero di selezione ed innesto delle marce (figura lb), l'attuatore lineare che controlla lo spostamento assiale dell'albero di comando è in grado di far assumere all'albero di comando tre posizioni assiali differenti (quattro nel caso di un cambio a sei marce più retromarcia), a ciascuna delle quali corrisponde la selezione di un rango, mentre l'attuatore che controlla lo spostamento angolare dell'albero di comando è in grado di far assumere all'albero dì comando tre posizioni angolari differenti , a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle .

Gli attuatori suddetti sono normalmente azionati per via pneumatica, idraulica o elettrica e sono comandati da una centralina elettronica di controllo.

Secondo una ulteriore implementazione del dispositivo di comando, l'attuatore che sovrintende alla selezione dei ranghi è sostituito da un dispositivo di guida a camme che, a comando, è in grado di guidare l'albero di comando del dispositivo in uno spostamento combinato angolare ed assiale, in modo tale che il passaggio di marcia tra due marce appartenenti allo stesso rango si trasformi in un passaggio di marcia tra due marce consecutive appartenenti a due ranghi consecutivi .

Normalmente il dispositivo di guida a camme comprende una camma cilindrica calzata assialmente girevole sull'albero di comando, ed un dispositivo di bloccaggio atto a bloccare a comando la rotazione della camma cilindrica attorno all'albero di comando stesso. Il dispositivo di bloccaggio è comandato dalla centralina elettronica di controllo, mentre la camma cilindrica è provvista di una scanalatura atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno radiale che si estende dall'albero di comando. Tale scanalatura è sagomata in modo tale da guidare, quando il dispositivo di bloccaggio impedisce la rotazione della camma cilindrica attorno all'albero di comando, l'albero di comando stesso in uno spostamento combinato angolare ed assiale che realizza il passaggio tra due marce successive appartenenti a due ranghi consecutivi.

Il dispositivo di comando con due attuatori lineari presenta il grosso inconveniente di richiedere componenti relativamente complessi, come ad esempio attuatori a più posizioni, valvole, organi di regolazione delle corse, trasduttori di posizione, i quali necessitano di lavorazioni meccaniche accurate e danno origine a disposizioni costruttive aventi un costo elevato. Mentre la soluzione con un solo attuatore lineare, pur semplificando notevolmente la struttura del dispositivo di comando, realizza un inserimento delle marce di tipo sequenziale che in alcune condizioni di utilizzo non è particolarmente gradito dal conducente.

In caso, per esempio, di scalata con salto di una o più marce, il dispositivo di comando con un unico attuatore lineare è costretto a scalare tutte le marce che si frappongono tra la marcia innestata e quella desiderata, con un sensibile incremento dei tempi di cambiata ed un conseguente peggioramento della guidabilità dell'autoveicolo. Un conveniente analogo si manifesta in fase di parcheggio quando il conducente effettua ripetuti passaggi dalla prima alla retromarcia costringendo il dispositivo di comando a passare continuamente attraverso tutte le marce disponibili.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di realizzare un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto delle marche che unisca i pregi della soluzione a due attuatori, ai pregi della soluzione ad unico attuatore lineare con dispositivo di guida a camme.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto delle marce di un cambio di velocità in cui l'albero di selezione ed innesto delle marce è mobile, a seguito di spostamenti assiali e/o rotazioni, tra una pluralità di posizioni di innesto marcia, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle; il dispositivo di comando comprendendo:

mezzi di supporto fissi;

un albero di comando montato, sui detti mezzi di supporto fissi, angolarmente girevole attorno al proprio asse per eseguire una manovra di selezione del rango delle marce, ed assialmente mobile lungo il proprio asse per eseguire una manovra di innesto/disinnesto delle marce; per ciascun rango delle marce, il detto albero di comando essendo inoltre atto ad assumere tre posizioni assiali distinte, alle quali corrispondono rispettivamente una posizione assiale di folle e due posizioni assiali di innesto di marcia;

mezzi di movimentazione selettivamente atti a spostare assialmente il detto albero di comando lungo il proprio asse tra le dette tre posizioni assiali distinte; e

primi mezzi di guida a camma meccanicamente accoppiati al detto albero di comando, e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando stesso una rotazione angolare sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente seguente/precedente in modo tale da effettuare l'inserimento sequenziale delle marce, ossia effettuare il passaggio tra marce consecutive appartenenti a ranghi consecutivi;

spositivo di comando essendo caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di guida a camma meccanicamente accoppiati al detto albero di comando, e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando stesso una rotazione avente senso opposto a quella realizzata dai primi mezzi di guida a camma, in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive.

In alternativa, secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto delle marce di un cambio di velocità in cui l'albero di selezione ed innesto delle marce è mobile, a seguito di spostamenti assiali e/o rotazioni, tra una pluralità di posizioni di innesto marcia, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle; il dispositivo di comando comprendendo:

mezzi di supporto fissi;

un albero di comando montato, sui detti mezzi di supporto fissi, angolarmente girevole attorno al proprio asse per eseguire una manovra di innesto/disinnesto delle marce, ed assialmente mobile lungo il proprio asse per eseguire una manovra di selezione del rango delle marce; per ciascun rango delle marce, il detto albero di comando essendo inoltre atto ad assumere tre posizioni angolari distinte, alle quali corrispondono rispettivamente una posizione assiale di folle e due posizioni assiali di innesto di marcia;

mezzi di movimentazione selettivamente atti a spostare angolarmente il detto albero di comando attorno al proprio asse tra le dette tre posizioni angolari distinte; e

primi mezzi di guida a camma meccanicamente accoppiati al detto albero di comando, e selettivamente atti, durante lo spostamento angolare dell'albero di comando che effettua il passaggio tra le due posizioni angolari di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando stesso uno spostamento assiale sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente seguente/precedente in modo tale da effettuare l'inserimento sequenziale delle marce, ossia effettuare il passaggio tra marce consecutive appartenenti a ranghi consecutivi;

il detto dispositivo di comando essendo caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di guida a camma meccanicamente accoppiati al detto albero di comando, e selettivamente atti, durante lo spostamento angolare dell'albero di comando che effettua il passaggio tra le due posizioni angolari di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando stesso uno spostamento in una direzione opposta a quello realizzato dai primi mezzi di guida a camma, in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

le figure la ed lb illustrano, in modo schematico, due possibili griglie di innesto delle marce di un cambio di velocità ad H in relazione all'albero di selezione ed innesto delle marce del cambio;

la figura 2 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto di un cambio di velocità realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 3 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una variante del dispositivo di comando illustrato in figura 2;

la figura 4 è uno sviluppo in pianta di un primo particolare del dispositivo illustrato nelle figure 2 e 3;

la figura 5 è uno sviluppo in pianta di un secondo particolare del dispositivo illustrato nelle figure 2 e 3;

la figura 6 è uno sviluppo in pianta di un particolare del dispositivo illustrato in figura 3;

la figura 7 è una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una ulteriore preferita forma di attuazione del dispositivo di comando illustrato nelle figure precedenti;

la figura 8 è uno sviluppo in pianta di un primo particolare del dispositivo illustrato in figura 7;

la figura 9 è uno sviluppo in pianta di un secondo particolare del dispositivo illustrato in figura 7

la figura 10 è una vista frontale del dispositivo di comando illustrato in figura 7, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza.

Con riferimento alle figure la, lb e 2, con 1 è indicato, nel suo compresso, un dispositivo di comando dell'albero di selezione ed innesto 2 delle marce di un cambio di velocità meccanico di tipo noto, preferibilmente, ma non necessariamente, del tipo con griglia di selezione ad H, normalmente montato su autoveicoli e similari.

Il dispositivo di comando 1, in particolare, è atto ad imprimere a comando all'albero di selezione ed innesto 2 delle marce che fuoriesce dalla scatola del cambio degli spostamenti assiali e/o angolari determinati, in modo tale da poter effettuare a comando il passaggio da una marcia all'altra. L'albero di selezione ed innesto 2 delle marce di un cambio di velocità meccanico ad H è infatti mobile fra una pluralità di posizioni di innesto marcia che sono disposte secondo una griglia di selezione a doppia H del tipo illustrato in figura la o in figura lb.

È opportuno sottolineare che un cambio di velocità meccanico ad H può anche essere provvisto di due o più alberi di selezione ed innesto 2 delle marce: in questo caso la griglia di selezione sarà differente, ma il passaggio da una marcia all'altra avrà comunque luogo imprimendo ad almeno uno degli alberi di selezione ed innesto 2 uno spostamento assiale e/o angolare determinato .

Con riferimento alla figura 2, il dispositivo di comando 1 comprende una carcassa 5 esterna; un albero di comando 6 montato angolarmente girevole ed assialmente mobile all'interno della carcassa 5; un attuatore lineare 7 atto a spostare a comando l'albero di comando 6 parallelamente al suo asse A; ed un dispositivo di guida a camme 8 atto a trasformare, a comando, lo spostamento assiale dell'albero di comando 6 in uno spostamento combinato angolare ed assiale, in modo tale da trasformare il passaggio di marcia tra due marce appartenenti ad uno stesso rango in un passaggio di marcia tra due marce consecutive appartenenti a due ranghi consecutivi.

Il dispositivo di comando 1 comprende inoltre un secondo dispositivo di guida a camme 9 atto a trasformare, a comando, lo spostamento assiale dell'albero di comando 6 in uno spostamento combinato angolare ed assiale, in modo tale da trasformare il passaggio di marcia tra due marce consecutive appartenenti ad uno stesso rango in un passaggio di marcia tra due marce non consecutive appartenenti a due ranghi consecutivi tra loro.

La carcassa 5 alloggia l'attuatore lineare 7 ed i due dispositivi di guida a camme 8 e 9, ed è atta ad essere montata sul cambio di velocità in modo tale che l'albero di comando 6 risulti allineato all'albero di selezione ed innesto 2 delle marce. Una estremità dell'albero di comando 6 è invece atta ad essere accoppiata all'albero di selezione ed innesto 2 delle marce in modo tale da trasferire all'albero di selezione ed innesto 2 stesso i citati spostamenti angolari ed assiali. Nell'esempio illustrato, in particolare, l'estremità dell'albero di comando 6 è provvista di un giunto meccanico di tipo noto, atto a collegare rigidamente l'albero di comando 6 all'albero di selezione ed innesto 2 delle marce.

Con riferimento alla figura 2, l'attuatore lineare 7 può assumere tre posizioni assiali differenti, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle, e nell'esempio illustrato è costituito da un pistone 11 montato assialmente scorrevole all'interno di una cavità cilindrica 12 ricavata nella carcassa 5. Tale cavità cilindrica 12 si estende all'interno della carcassa 5 coassialmente all'asse A in modo tale da essere attraversata dall'albero di comando 6, mentre il pistone 11 è calettato sull'albero di comando 6 e definisce all'interno della cavità cilindrica 12 stessa due camere 12a e 12b a volume variabile complementari tra loro. Le camere 12a e 12b sono atte ad essere riempite alternativamente o contemporaneamente con un fluido in pressione in modo tale da disporre l'albero di comando 6 a cui il pistone 11 è rigidamente fissato in una delle citate tre posizioni assiali differenti, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle. In particolare, con riferimento alla figura la, riempiendo contemporaneamente le due camere 12a e 12b è possibile disporre l'albero di comando 6 in una posizione intermedia a cui corrisponde la selezione della posizione di folle; mentre riempiendo la camera 12a o la camera 12b è possibile spostare l'albero di comando 6 rispetto alla posizione intermedia in avanti o indietro di una quantità d determinata, in modo tale da inserire la marcia inferiore o superiore del rango.

Con riferimento alla figura 2, il dispositivo di guida a camme 8 comprende una camma cilindrica 16 guidaalbero montata girevole attorno all'albero di comando 6 all'interno di una sede cilindrica 17 ricavata nella carcassa 5, ed un dispositivo di bloccaggio 18 atto ad impedire a comando la rotazione della camma cilindrica 16 attorno all'asse A. La camma cilindrica 16 è provvista sulla propria parete laterale di una scanalatura 19 con profilo sostanzialmente a forma di S (figura 4) atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno 20 che si estende radialmente dall'albero di comando 6, in modo tale da guidare l'albero di comando 6 in uno spostamento combinato assiale ed angolare tale da realizzare l'inserimento sequenziale delle marce.

La scanalatura 19, in particolare, è sagomata (vedi figura 4) in modo tale da imprimere all'albero di comando 6, durante lo spostamento assiale che realizza il passaggio dalla marcia superiore alla marcia inferiore del rango, una rotazione avente ampiezza uguale allo spostamento angolare a necessario per effettuare il passaggio al rango adiacente, e senso di rotazione tale da effettuare il passaggio al rango immediatamente seguente. In questo modo, quello che doveva essere un passaggio all'interno del rango, dalla marcia superiore alla marcia inferiore, si trasforma in un passaggio dalla marcia superiore di un rango alla marcia inferiore del rango immediatamente seguente.

Ovviamente, se lo spostamento assiale dell'albero di comando 6 realizza il passaggio dalla marcia inferiore alla marcia superiore del rango, la rotazione impressa all'albero di comando 6 sarà dì senso opposto, trasformando quello che doveva essere il passaggio all'interno del rango, dalla marcia inferiore alla marcia superiore, in un passaggio dalla marcia inferiore di un rango alla marcia superiore del rango immediatamente precedente.

É opportuno sottolineare che la rotazione dell'albero di comando 6 in senso orario od antiorario può avvenire solamente quando la camma cilindrica 16 non può a sua volta ruotare attorno all'asse A, in caso contrario l'albero di comando 6 si sposta assialmente mentre la camma cilindrica 16 ruota attorno all'asse A.

Con riferimento alla figura la, con camma cilindrica 16 folle sono quindi possibili cambi marcia all'interno dello stesso rango, del tipo 1-2, 2-1, 3-4, 4-3, 5-R, R-5, 5-(6), o (6)-5, mentre con camma cilindrica 16 bloccata sono possibili cambi marcia tra marce consecutive appartenenti a ranghi consecutivi, del tipo (R)-1, 1-(R), 2-3, 3-2, 3-4, 4-5 o 5-4.

Per quanto riguarda il dispositivo di bloccaggio 18 del dispositivo di guida a camme 8, nell'esempio illustrato esso è costituito da una ganascia 21 disposta all'interno della sede cilindrica 17 affacciata alla superficie laterale esterna della camma cilindrica 16, e da un organo pressore 22 atto a spostare a comando la ganascia 21 radialmente da e verso una posizione operativa, in cui la ganascia 21 stessa si dispone in battuta sulla camma cilindrica 17, impedendone la rotazione attorno all'asse A dell'albero di comando 6.

Nella fattispecie, l'organo pressore 22 è costituito da un pistone 23 montato assialmente scorrevole all'interno di una cavità cilindrica 24 che si estende all'interno della carcassa 5 in direzione radiale ossia perpendicolarmente all'asse A. Il pistone 23 definisce all'interno della cavità cilindrica 24 due camere 24a e 24b a volume variabile complementari tra loro, ed è rigidamente collegato alla ganascia 21 da uno stelo 25 che si estende dal corpo del pistone 23 in direzione radiale, attraversa il fondo della cavità cilindrica 24, e si affaccia all'interno della sede cilindrica 17 in cui è disposta la ganascia 21.

La camera 24a, interposta tra il pistone 24 e la ganascia 21, alloggia al proprio interno una molla elicoidale 26 atta a massimizzare il volume della camera 24a stessa, mentre la camera 23b è atta ad essere riempita con un fluido in pressione che, vincendo la forza elastica della molla elicoidale 26, sposta radialmente il pistone 23 in modo tale incrementa il volume della camera 23b. Lo spostamento del pistone 24 necessario per aumentare il volume della camera 24b si traduce in uno spostamento radiale della ganascia 21 contro la superficie laterale esterna della camma cilindrica 16, con conseguente bloccaggio della camma cilindrica 16.

Con riferimento alla figura 2, similmente al dispositivo di guida a camme 8, il dispositivo di guida a camme 9 comprende una camma cilindrica 36 guida-albero montata girevole attorno all'albero di comando 6 all'interno di una sede cilindrica 37 ricavata nella carcassa 5, ed un dispositivo di bloccaggio 38 atto ad impedire a comando la rotazione della camma cilindrica 36 attorno all'asse A.

Analogamente alla camma cilindrica 16 del dispositivo di guida a camme 8, anche la camma cilindrica 36 è provvista di una scanalatura 39 atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno 40 che si estende radialmente dall'albero di comando 6. Tale scanalatura 19 (vedi figura 5) è però sagomata in modo speculare rispetto alla scanalatura 19, in modo tale da imprimere, per lo stesso spostamento assiale dell'albero di comando 6, una rotazione dell'albero di comando 6 opposta a quella impressa dalla camma cilindrica 16.

In questo modo, il passaggio all'interno del rango dalla marcia superiore alla marcia inferiore si trasforma in un passaggio dalla marcia superiore del rango alla marcia inferiore del rango immediatamente precedente; mentre il passaggio all'interno del rango dalla marcia inferiore alla marcia superiore, si trasforma in un passaggio dalla marcia inferiore del rango alla marcia superiore del rango immediatamente successivo .

Il dispositivo di bloccaggio 38 è del tutto simile al dispositivo di bloccaggio 18 per cui non necessita di ulteriori spiegazioni.

Con riferimento alla figura la, con camma cilindrica 36 bloccata sono quindi possibili cambi marcia tra marce non consecutive appartenenti a ranghi consecutivi, del tipo 1-4, 4-1, 3-R, R-3, 3-(6) o (6)-3.

Secondo la variante illustrata in figura 3, il dispositivo di comando 1 può essere infine provvisto dì un terzo dispositivo di guida a camme 10 atto a trasformare, a comando, lo spostamento assiale dell'albero di comando 6 in uno spostamento combinato angolare ed assiale, in modo tale da trasformare il passaggio di marcia tra due marce consecutive appartenenti ad uno stesso rango in un passaggio di marcia tra due marce non consecutive appartenenti a due ranghi non consecutivi tra loro.

Con riferimento alla figura 3, similmente ai dispositivi di guida a camme 8 e 9, il dispositivo di guida a camme 9 comprende una camma cilindrica 46 guidaalbero montata girevole attorno all'albero di comando 6 all'interno di una sede cilindrica 47 ricavata nella carcassa 5, ed un dispositivo di bloccaggio 48 atto ad impedire a comando la rotazione della camma cilindrica 46 attorno all'asse A.

Analogamente alle camme cilindriche 16 e 36 dei dispositivi di guida a camme 8 e 9, anche la camma cilìndrica 46 è provvista di una scanalatura 49 atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno 50 che si estende radialmente dall'albero di comando 6. Tale scanalatura 49 (vedi figura 6) è però sagomata in modo da imprimere all'albero di comando 6, durante il suo spostamento assiale, una rotazione di un angolo 2a uguale allo spostamento angolare necessario per effettuare il passaggio tra due ranghi non adiacente. Il senso di rotazione è ovviamente opposto a quello impresso all'albero di comando 6 dalla camma cilindrica 16 .

In questo modo, con riferimento alla figura la, a camma cilindrica 46 bloccata è possibile effettuare cambi marcia tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi, ossia è possibile effettuare direttamente il passaggio dalla prima marcia alla retromarcia e viceversa.

Il dispositivo di bloccaggio 48 è del tutto simile al dispositivo di bloccaggio 18 per cui non necessita di ulteriori spiegazioni.

La descrizione fin qui realizzata è relativa ad un dispositivo di comando 1 adatto per essere.accoppiato ad un albero di selezione ed innesto 2 delle marce in cui l'innesto delle marce avviene mediati spostamenti assiali dell'albero e la selezione dei ranghi avviene mediati spostamenti angoli, come illustrato in figura 1a.

Le figure 7, 8, 9 e 10 illustrato invece una forma di attuazione alternativa del dispositivo di comando 1 adatta ad essere accoppiata ad un albero di selezione ed innesto 2 delle marce in cui l'innesto delle marce avviene mediati spostamenti angolari dell'albero e la selezione dei ranghi avviene mediati spostamenti assiali, come illustrato in figura lb.

In questo caso, l'attuatore lineare 7 è sostituito da un attuatore lineare 7' disposto trasversalmente all'albero di comando 6, ed è collegato a quest'ultimo tramite un cinematismo di tipo noto in modo tale da poter muovere l'albero di comando 6 fra tre posizioni angolari differenti, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle. Con riferimento alla figura 10, nell'esempio illustrato, in particolare, il cinematismo è costituito da una biella che presenta una prima estremità incernierata all'albero di uscita dell'attuatore lineare 7, ed una seconda estremità montata angolarmente solidale ed assialmente scorrevole sull'albero di comando 6.

In questa forma realizzativa, sono ancora presenti i dispositivi di guida a camme 8, 9 ed eventualmente 10, ma in questo caso la scanalatura 19 presente sulla camma cilindrica 16 ha forma scalettata (vedi figura 8) in modo tale da permettere l'inserimento sequenziale delle marce, mentre la scanalatura 39 presente sulla camma cilindrica 36 ha forma speculare alla scanalatura 19 (vedi figura 9) in modo tale da permettere il cambio marcia tra due marce non consecutive appartenenti a due ranghi consecutivi tra loro. Per quanto riguarda la scanalatura 49 presente sulla camma cilindrica 46, essa è conformata in modo tale da rendere possibili cambi marcia tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi, così da poter effettuare direttamente il passaggio dalla prima marcia alla retromarcia e viceversa .

In particolare, il dispositivo di guida a camme 8, durante lo spostamento angolare che effettua il passaggio dalla marcia superiore alla marcia inferiore del rango, è atto ad imprimere all'albero di comando 6 uno spostamento assiale dì valore d sufficiente ad effettuare il passaggio al rango adiacente. Lo spostamento avviene ovviamente in una direzione tale da effettuare il passaggio al rango immediatamente seguente .

Per quanto riguarda i dispositivi di guida a camme 9 e 10, gli spostamenti assiali impressi all'albero di comando 6 avranno direzione opposta a quello impresso dal dispositivo di guida a camme 8 durante lo stesso spostamento angolare.

É opportuno sottolineare che, in questa forma realizzativa, sull'albero di comando 6 sono presenti dei mezzi di vincolo a scatto (non illustrati) di tipo noto, i quali sono atti a rendere le camme cilindriche 15, 35 e 45, se presente, angolarmente solidali all'albero di comando 6 fin tanto che tali camme sono folli e possono ruotare attorno all'albero di comando 6.

Nella fattispecie, sull'albero di comando 6 sono ricavate delle sedi radiali all'interno delle quali sono montate assialmente scorrevoli delle sfere di bloccaggio che sono spinte verso l'esterno dell'albero da molle elicoidali disposte all'interno delle sedi radiali stesse. Le sfere di bloccaggio sono atte ad inserirsi parzialmente all'interno di sedi emisferiche opportunamente distribuite sulla superficie laterale interna delle camme cilindriche 15, 35 o 45, in modo tale da vincolare le camme cilindriche 15, 35 e 45 stesse all'albero di comando 6 fin tanto che i dispositivi di bloccaggio 18, 38 e 48 non le rendono solidali al corpo della carcassa 5.

È ovvio che gli attuatori lineari 7 e 7', e l'organo pressore 22 dei dispositivi di bloccaggio 18, 38 e 48, nell'esempio illustrato di tipo idraulico, possono essere sostituiti da componenti analoghi di tipo pneumatico od elettrico.

É ovvio inoltre che il dispositivo di comando 1 può essere integrato all'interno della scatola del cambio, per cui la carcassa 5 costituisce parte della scatola del cambio e l'albero di comando 6 costituisce parte dell'albero di selezione ed innesto 2 delle marce.

Nella trattazione sin qui svolta si è fatto riferimento ad una griglia di selezione a doppia H in cui i ranghi di selezione sono equidistanti uno dall'altro (griglia di selezione a ranghi uguali), ma è ovvio che il dispositivo di comando 1 può essere facilmente modificato per poter operare con una griglia di selezione a doppia H in cui i ranghi di selezione non sono equidistanti uno dall'altro (griglia di selezione a ranghi diversi).

Il funzionamento del dispositivo di comando 1 è facilmente desumibile da quanto sopra descritto, e non necessita quindi di ulteriori spiegazioni.

I vantaggi del presente dispositivo sono evidenti: utilizzando un solo attuatore lineare ed una pluralità di dispositivi di guida a camme 8, 9 e 10, è possibile realizzare indifferentemente l'inserimento sequenziale delle marce oppure i passaggi diretti tra marce non consecutive, migliorando sensibilmente la guidabilità del autoveicolo.

Risulta infine chiaro che al dispositivo di comando 1 qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

R IV E N D I CA Z IO N I 1. Dispositivo (1) di comando dell'albero di selezione ed innesto (2) delle marce di un cambio di velocità in cui l'albero di selezione ed innesto (2) delle marce è mobile, a seguito di spostamenti assiali e/o rotazioni, tra una pluralità di posizioni di innesto marcia, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle; il dispositivo di comando (1) comprendendo: mezzi di supporto fissi (5); un albero di comando (6) montato, sui detti mezzi di supporto fissi (5), angolarmente girevole attorno al proprio asse (A) per eseguire una manovra di selezione del rango delle marce, ed assialmente mobile lungo il proprio asse (A) per eseguire una manovra di innesto/disinnesto delle marce; per ciascun rango delle marce, il detto albero di comando (5) essendo inoltre atto ad assumere tre posizioni assiali distinte, alle quali corrispondono rispettivamente una posizione assiale di folle e due posizioni assiali di innesto di marcia,-mezzi di movimentazione (7) selettivamente atti a spostare assialmente il detto albero di comando (6) lungo il proprio asse (A) tra le dette tre posizioni assiali distinte; e primi mezzi di guida a camma (8) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso una rotazione angolare sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente seguente/precedente in modo tale da effettuare l'inserimento sequenziale delle marce, ossia effettuare il passaggio tra marce consecutive appartenenti a ranghi consecutivi; il detto dispositivo di comando (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di guida a camma (9, 10) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso una rotazione angolare avente senso opposto a quella realizzata dai primi mezzi di guida a camma (8), in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive.
2. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la rotazione angolare impressa dai detti secondi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi consecutivi.
3 . Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la rotazione angolare impressa dai detti secondi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio ad un rango non immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi.
4 . Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di guida a camma (9, 10) comprendono una camma cilindrica (36, 46) guida-albero calzata sull'albero di comando (6) angolarmente girevole all'interno dei detti mezzi di supporto fissi (5), e mezzi di bloccaggio (38, 48) selettivamente atti a rendere la detta camma cilindrica (36, 46) solidale ai detti mezzi di supporto fissi (5); la detta camma cilindrica (36, 46) essendo provvista di almeno una scanalatura sagomata (39, 49) atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno (40, 50) che si estende radialmente dall'albero di comando (6).
5: Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere terzi mezzi di guida a camma (9, 10) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso una rotazione angolare avente senso opposto a quella realizzata dai primi mezzi di guida a camma (8), in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive .
6. Dispositivo di comando secondo le rivendicazioni 2 e 5, caratterizzato dal fatto che la rotazione angolare impressa dai detti terzi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio ad un rango non immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi.
7. Dispositivo (1) di comando dell'albero di selezione ed innesto (2) delle marce di un cambio di velocità in cui l'albero di selezione ed innesto (2) delle marce è mobile, a seguito di spostamenti assiali e/o rotazioni, tra una pluralità di posizioni di innesto marcia, a ciascuna delle quali corrisponde l'innesto di una marcia o la posizione di folle; il dispositivo di comando (1) comprendendo: mezzi di supporto fissi (5); un albero di comando (6) montato, sui detti mezzi di supporto fissi (5), angolarmente girevole attorno al proprio asse (A) per eseguire una manovra di innesto/disinnesto delle marce, ed assialmente mobile lungo il proprio asse (A) per eseguire una manovra di selezione del rango delle marce; per ciascun rango delle marce, il detto albero di comando (5) essendo inoltre atto ad assumere tre posizioni angolari distinte, alle quali corrispondono rispettivamente una posizione assiale di folle e due posizioni assiali di innesto di marcia; mezzi di movimentazione (7') selettivamente atti a spostare angolarmente il detto albero di comando (6) attorno al proprio asse (A) tra le dette tre posizioni angolari distinte; e primi mezzi di guida a camma (8) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento angolare dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni angolari di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso uno spostamento assiale sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente seguente/precedente in modo tale da effettuare l'inserimento sequenziale delle marce, ossia effettuare il passaggio tra marce consecutive appartenenti a ranghi consecutivi; il detto dispositivo di comando (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di guida a camma (9, 10) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento angolare dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni angolari di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso uno spostamento in una direzione opposta a quello realizzato dai primi mezzi di guida a camma (8), in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive.
8. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che lo spostamento assiale impresso dai detti secondi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio al rango immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi consecutivi.
9. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che lo spostamento assiale impresso dai detti secondi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio ad un rango non immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi.
10. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di guida a camma (9, 10) comprendono una camma cilindrica (36, 46) guida-albero calzata sull'albero di comando (6) angolarmente girevole all'interno dei detti mezzi di supporto fissi (5), e mezzi di bloccaggio (38, 48) selettivamente atti a rendere la detta camma cilindrica (36, 46) solidale ai detti mezzi di supporto fissi (5); la detta camma cilindrica (36, 46) essendo provvista di almeno una scanalatura sagomata (39, 49) atta ad essere impegnata in modo scorrevole da un perno (40, 50) che si estende radialmente dall'albero di comando (6).
11. Dispositivo di comando secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto di comprendere terzi mezzi di guida a camma (9, 10) meccanicamente accoppiati al detto albero di comando (6), e selettivamente atti, durante lo spostamento assiale dell'albero di comando (6) che effettua il passaggio tra le due posizioni assiali di innesto marcia di un rango, ad imprimere all'albero di comando (6) stesso una rotazione angolare avente senso opposto a quella realizzata dai primi mezzi di guida a camma (8), in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive .
12. Dispositivo di comando secondo le rivendicazioni 8 e 11, caratterizzato dal fatto che lo spostamento assiale impresso dai detti terzi mezzi di guida a camma (9) è sufficiente a compiere il passaggio ad un rango non immediatamente precedente/seguente in modo tale da effettuare il passaggio tra marce non consecutive appartenenti a ranghi non consecutivi.