ITMI940705A1 - Gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocita' con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento.

Il cambio continuo di velocità a pulegge espansibili a cinghia trapezoidale trova nei veicoli a due ruote di piccola cilindrata uno dei principali campi di applicazione. Questo soprattutto per ragioni di praticità di utilizzazione/ semplicità costruttiva ed economia di realizzazione.

Infatti il cambio espleta la sua funzione semplicemente variando i diametri di avvolgimento della cinghia sulle pulegge. In generale al gruppo puleggia motrice è associato un regolatore di giri realizzato con elementi volventi, in genere rulli, che vengono disposti tra una semipuleggia mobile ed un elemento di contrasto calettato sull'albero motore. Il gruppo puleggia condotta ad esempio può essere formato da due semipulegge ed una molla di contrasto in presenza anche di una frizione automatica centrifuga a secco.

Inoltre sui veicoli a due ruote motorizzati, quali ad esempio i ciclomotori di tipo più economico, la presenza dei pedali assume ulteriori funzioni. Infatti, oltre alla funzione usuale di poggiapiedi e di elementi ausiliari di avanzamento a pedali del veicolo, i pedali vengono utilizzati per avviare il motore. In questo caso la trasmissione del moto dall'asse dei pedali alla ruota motrice avviene per mezzo della catena, mentre dall'asse ruota al motore vengono utilizzati gli stessi componenti progettati per la trasmissione di potenza, vale a dire il riduttore ad ingranaggi ed il variatore.

Questo sistema di funzionamento, che ha i suoi vantaggi nella semplicità ed economia del sistema, impone vincoli di progettazione per la trasmissione automatica. Questo deriva dal fatto che, in fase di arresto del motore, la trasmissione si dispone spontaneamente in marcia corta con rapporto corto. Di conseguenza la scelta di un rapporto corto molto ridotto, combinato con uno sviluppo di pedalata ottimale, può rendere difficoltoso l'avviamento poiché tutto il sistema, in fase di avviamento, si trova a dover moltiplicare.

Per tentare di dare una soluzione a questo problema e realizzare un sistema di avviamento con un carico accettabile sui pedali, si adotta un cambio con variazione di rapporto modesta. Inoltre si combina ad esso un rapporto di pedalata molto corto e sulla testa del motore viene montata una valvola di decompressione che è azionata in fase di avviamento.

Quando però vengono richieste maggiori prestazioni in termini di spunto, di accelerazione e di ripresa, vengono progettate trasmissioni con variazione di rapporto importante (range > 2). In tal modo il sistema prospettato in precedenza non può essere adottato e devono essere ad esempio impiegati sistemi quali l’avviamento elettrico, poco adatti ad un cicolomotore e decisamente più costosi.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità che sia dotato di un dispositivo automatico per facilitare l'avviamento che possa essere utilizzato con maggiore facilità e con sforzo ridotto al minimo, pur essendo di costruzione semplice e relativamente poco costosa.

Questo scopo secondo la presente invenzione viene raggiunto realizzando un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio contìnuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento in cui detta puleggia motrice comprende una coppia di semipulegge alloggiate su un albero, la prima assialmente fissa e la seconda assialmente mobile rispetto alla prima, essendo tra dette due semipulegge posizionata una cinghia di trasmissione che si impegna su pareti affacciate di dette due semipulegge le quali a secondo della loro distanza reciproca determinano la marcia corta o la marcia lunga, essendo previsto associato a detto gruppo puleggia motrice un regolatore della posizione della marcia costituito da un elemento di contrasto associato a detta seconda semipuleggia mobile tramite elementi volventi inseriti in rispettivi alloggiamenti e radialmente mobili, caratterizzato dal fatto che a detto elemento di contrasto sono vincolate e radialmente oscillabili masse centrifughe che associate ad un elemento elastico interagiscono con detti elementi volventi ai bassi regimi determinando la disposizione di dette semipulegge in posizione di massimo avvicinamento in marcia lunga .

Un gruppo dotato di tale dispositivo permette di poter mantenere un sistema di avviamento a pedali anche con trasmissioni automatiche con range di funzionamento più ampi e quindi con maggiori prestazioni. Questo in quanto realizza un rapporto di trasmissione più morbido con sforzo ridotto sui pedali.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

la figura 1 è una vista in sezione di un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento secondo la presente invenzione in una prima posizione di arresto del motore secondo la traccia I-I di figura 2,

la figura 2 è una sezione secondo la traccia II-II di figura 1 con un rullo di contrasto e con una massa parzialmente sezionata,

la figura 3 è una vista in sezione simile a quella di figura 1 in una seconda posizione con il motore funzionante,

la figura 4 è una sezione di un particolare secondo la traccia IV-IV di figura 2 in cui è mostrato il fissaggio tramite un disco dei perni attorno ai quali oscillano le masse centrifughe,

la figura 5 è un particolare in sezione tracciata similmente alle figure 1 e 3 in cui viene illustrata una seconda realizzazione di parte del gruppo puleggia motrice con dispositivo secondo l'invenzione, e

le figure 6 e 7 sono viste in pianta dall'alto e dal basso dei due elementi del regolatore.

Con riferimento ai disegni, viene illustrato schematicamente un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento secondo la presente invenzione.

E' possibile osservare come il dispositivo automatico venga inserito sul gruppo puleggia motrice secondo l'invenzione e determini in fase di arresto del motore lo spostamento delle semipulegge nella posizione di marcia lunga, vale a dire con avvicinamento reciproco massimo tra le due semipulegge costituenti il gruppo puleggia motrice.

In particolare nei disegni è rilevabile come il gruppo puleggia motrice con dispositivo venga disposto su una estensione 11 dell’albero motore, non mostrato. Il gruppo puleggia motrice comprende una coppia di semipulegge 12 e 13 alloggiate la prima 12 assialmente fissa e la seconda assialmente mobile secondo l'asse dell'estensione 11 dell'albero rispetto alla prima semipuleggia 12. Tra le due semipulegge 12 e 13 viene posizionata una cinghia di trasmissione 14 che si impegna sulle pareti affacciate delle semipulegge 12 e 13 le quali a secondo della loro distanza reciproca determinano la marcia corta o la marcia lunga.

L'estensione 11 dell'albero è esternamente dentata in 15 e su questa dentatura viene collocata una bussola 16 trattenuta da una porzione a dado 17, con relativa rondella, centralmente ricavata in un elemento a razze di contrasto 18 facente parte del regolatore della trasmissione. Questo elemento di contrasto 18 è collegato alla semipuleggia 13 tramite una serie di elementi volventi, quali rulli 24, che si dispongono entro una serie di alloggiamenti ricavati sugli elementi affacciati. Infatti vengono ricavati alloggiamenti o cavità 19 sulla semipuleggia 13 e alloggiamenti o cavità complementari 37 sull'elemento di contrasto 18. Essendo la semipuleggia 13 e l'elemento di contrasto 18 vincolati radialmente dai rulli 24 interposti si ha una migliorata trasmissione di coppia, essendo inoltre l'elemento di contrasto 18 calettato sull'estensione dell'albero 11.

Nell'elemento di contrasto 18, in corrispondenza delle cavità 37, vengono collocate passanti in aperture 36 dell'elemento di contrasto medesimo masse centrifughe 20. Le masse 20 possono oscillare attorno a perni 21 collocati entro relative sedi 10 ricavate inferiormente all'elemento di contrasto 18 lateralmente alle aperture 36. Questi perni 21 sono mantenuti in posizione da un elemento a disco 22 tramite ad esempio una serie di tre viti 23 posizionabili solidali all'elemento di contrasto 18.

Tra le masse centrifughe 20 e porzioni arrotondate 35 sulla superficie interna della semipuleggia sagomata 13 rivolta verso ciascuna cavità 19 vengono introdotti come detto i rulli 24, che si inseriscono parzialmente anche negli alloggiamenti 37, determinando una interazione reciproca tra le parti. Infatti le masse 20 sono sagomate a forma di S, sono collocate entro le aperture passanti 36 ricavate nell'elemento dì contrasto 18. Ciascuna delle masse ha una prima estremità 25 che può inserirsi senza contatto in una relativa sede 26 ricavata nel nucleo centrale della semipuleggia 13. Una seconda estremità 27 invece realizza la massa vera e propria che in rotazione si porta radialmente verso l'esterno oscillando entro un elemento di contenimento a campana 28. Quest'ultimo elemento 28 viene posto solidale all'estremità dell'estensione 11 ed ivi bloccato tramite un dado 29 su una parte filettata 30. Le aperture passanti 36 sono sagomate per permettere il movimento delle masse durante la loro oscillazione da una posizione all'altra e viceversa. Le battute di finecorsa delle masse 20 sono realizzate rispettivamente dall'elemento di contenimento a campana 28 o dai rulli 24 che sono spinti dalle masse a contatto della porzione cilindrica interna 38 di finecorsa della semipuleggia 13.

Tra l'elemento di contenimento a campana 28 e la parte posteriore della prima estremità 25 delle masse 20 viene posta una molla 31 con interposto uno scodellino 32. Sullo scodellino 32 agiscono anche una serie di elementi di contrasto 33, quali rulli o sfere, alloggiati o disposti ruotabili sulle masse 20 che favoriscono lo spostamento tra le parti eliminando possibili impuntamenti ed usure.

Per facilitare il montaggio in un gruppo puleggia motrice del dispositivo secondo l'invenzione, il gruppo regolatore comprendente essenzialmente le masse 20, i perni 21, i rulli di contrasto 33 e l'elemento di contrasto 18 vengono preassemblati tramite il relativo disco 22 e le viti 23.

La figura 5 mostra una realizzazione alternativa in cui sono eliminati i rulli o le sfere di contrasto 33 e la parte inferiore della prima estremità 25 della massa 20 agisce direttamente sullo scodellino 32.

Come nel caso precedente i rulli 24 sono trattenuti negli alloggiamenti 19 e 37 della semipuleggia mobile 13 e dell'elemento di contrasto 18 e scorrono lungo superfici inclinate 34 ricavate sul fondo degli alloggiamenti 37 dell'elemento di contrasto 18.

Si comprende cosi facilmente come il gruppo puleggia motrice con dispositivo automatico secondo l'invenzione nella fase di arresto del motore determini la collocazione delle semipulegge 12 e 13 in posizione di marcia lunga, vale a dire con le semipulegge in posizione di massimo avvicinamento. Infatti le masse 20 spinte dalla molla 31 e dallo scodellino 32 spostano i rulli 24 del regolatore verso l'esterno entro gli alloggiamenti 19 e rispettivamente 37 scorrendo sulle superfici inclinate 34.

In fase di avviamento, con l'aumentare dei giri del motore, le masse 20 per effetto della forza centrifuga oscillano attorno ai perni 21 e la loro seconda estremità 27 si dirige radialmente verso l'esterno. In tal modo viene conseguentemente compressa la molla 31 sino a che le seconde estremità 27 delle masse si arrestano contro l'elemento di contenimento a campana 28. Si ha così una disposizione di marcia corta ed il dispositivo automatico per facilitare l'avviamento in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità secondo l'invenzione, entrando in funzione a numero di giri relativamente basso, non interferisce sul modo di funzionare del regolatore di trasmissione a cui è correlato. Naturalmente con l'aumentare dei giri i rulli 24 risalgono le superfici inclinate 34 e si realizza una disposizione di marcia lunga appropriata.

Utilizzando un gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento secondo la presente invenzione è possibile utilizzare un rapporto di trasmissione ottimale per il pedalamento, con sviluppo della pedalata adeguato al veicolo.

Vantaggiosamente si può eliminare la valvola od il dispositivo di decompressione sulla testa con indubbi vantaggi. Si permette infatti una maggior semplicità costruttiva ed un miglioramento delle prestazioni e del rendimento del motore, in quanto la candela di accensione può essere posizionata senza condizionamenti derivanti dalla costruzione.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento in cui detta puleggia motrice comprende una coppia di semipulegge (12, 13) alloggiate su un albero (11), la prima (12) assialmente fissa e la seconda (13) assialmente mobile rispetto alla prima, essendo tra dette due semipulegge posizionata una cinghia di trasmissione (14) che si impegna su pareti affacciate di dette due semipulegge (12, 13) le quali a secondo della loro distanza reciproca determinano la marcia corta o la marcia lunga, essendo previsto associato a detto gruppo puleggia motrice un regolatore della posizione della marcia costituito da un elemento di contrasto (18) associato a detta seconda semipuleggia mobile (13) tramite elementi volventi (24) inseriti in rispettivi alloggiamenti (19, 37) e radialmente mobili, caratterizzato dal fatto che a detto elemento di contrasto (18) sono vincolate e radialmente oscillabili masse centrifughe (20) che associate ad un elemento elastico (31) interagiscono con detti elementi volventi (24) ai bassi regimi determinando la disposizione di dette semipulegge (12, 13) in posizione di massimo avvicinamento in marcia lunga.
2. 2. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico è costituito da una molla (31) atta a determinare ai bassi regimi la suddetta posizione reciproca di dette semipulegge (12, 13).
3. 3. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi volventi (24) sono rulli-
4. 4. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette masse (20) è oscillatile attorno a perni (21) disposti in sedi (10) ricavate in detto elemento di contrasto (18), essendo previsto un disco (22) che trattiene in posizione detti perni (21).
5. 5. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto disco (22) è fissabile a detto elemento di contrasto (18) tramite viti (23).
6. 6. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette masse centrifughe (20) presentano una forma ad S, una prima estremità (25) di detta forma ad S impegnandosi su detti elementi volventi (24) ed una seconda estremità (27) realizzando la massa vera e propria ed essendo radialmente rivolta verso l’esterno.
7. 7. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti alloggiamenti (19) ricavati sulla superficie interna di detta semipuleggia (13) sono sagomati con porzioni arrotondate (35) che interagiscono con detta serie di elementi volventi (24).
8. 8 . Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che superfici inclinate (34) sono ricavate sulla parte rivolta verso l'interno di detto elemento di contrasto (18) all'interno di detti alloggiamenti (37) per realizzare superfici di scorrimento per detti elementi volventi (24).
9. 9. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento di contrasto (18) è vincolato a detto albero (11) tramite un accoppiamento dentato (15, 17), detta molla (31) che è atta a determinare ai bassi regimi la suddetta posizione reciproca di dette semipulegge (12, 13) essendo anch’essa mantenuta in posizione all'interno di un elemento di contenimento a campana (28) vincolato anch'esso a detto albero (11) tramite un accoppiamento filettato (29, 30).
10. 10. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta molla (31) è contenuta superiormente in uno scodellino (32) sul quale interagiscono parti posteriori di una prima estremità (25) di dette masse (20).
11. 11. Gruppo puleggia motrice secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che in detta parte posteriore di dette prime estremità (25) di dette masse (20) sono alloggiati una serie di elementi di contrasto (33) interagenti su detto scodellino (32).
12. 12. Gruppo puleggia motrice in veicoli a pedali con cambio continuo di velocità con dispositivo automatico per facilitare l'avviamento sostanzialmente come descritto ed illustrato negli allegati disegni.