ITMO20090043A1 - Sistema a variazione continua di velocità - Google Patents

Description

Sistema a variazione continua di velocità L’invenzione concerne un sistema a variazione continua di velocità, in particolare per veicoli che devono essere sottoposti a molteplici condizioni di utilizzo, ossia variabili da condizioni che necessitano elevatissimi sforzi di avanzamento o trazione a bassissime velocità, a condizioni che necessitano sforzi di avanzamento o trazione relativamente limitati e a velocità elevate.

Una categoria di veicoli particolarmente rappresentativa delle summenzionate condizioni, à ̈ quella dei trattori, ed in particolare quelli agricoli, che devono poter sviluppare, ad un estremo del loro campo di utilizzo, uno sforzo di trazione di valore pari o superiore anche al loro peso proprio, come se quindi dovessero potersi muovere su di una traiettoria verticale, con velocità anche inferiori ad 1 km/h, e ad un altro estremo del loro campo di utilizzo, devono poter raggiungere velocità fino a 50 km/h, eventualmente anche fino a 60/70 km/h, e non sempre con possibilità di scegliere liberamente il regime di rotazione del loro motore, ad esempio quando devono essere azionati degli attrezzi tramite la presa di potenza del trattore.

Pertanto questi veicoli richiedono trasmissioni aventi aperture, ovvero rapporti tra massima velocità e minima velocità, anche fino ad un valore di 50, a confronto di un autoveicolo in cui tale rapporto può valere al massimo 5, a parità di velocità di rotazione del motore.

Inoltre, non sempre il regime del motore può aiutare nella correzione della velocità, in quanto lo stesso può essere dettato dall’esigenza di azionamento di attrezzature, tramite un apposito albero di presa di potenza sul trattore, ed il cui regime di rotazione, a velocità prestabilite, à ̈ proporzionale al regime di rotazione del motore.

Ne consegue che le trasmissioni dei trattori agricoli devono poter realizzare una pluralità di rapporti, per consentire una pari pluralità di velocità intermedie tra la minima e la massima, e quindi per poter coprire convenientemente le esigenze di utilizzo a velocità intermedie, potendo nel contempo slegare, entro certi limiti, il regime di rotazione del motore dalla velocità di traslazione del veicolo.

Sono note trasmissioni a variazione continua (trasmissioni CVT) basate sull’impiego di variatori meccanici a cinghia o a catena, costituiti da una coppia di pulegge collegate da una cinghia o una catena, in cui variando il diametro di avvolgimento della cinghia o della catena sulla puleggia motrice e condotta, varia anche il rapporto di trasmissione. I variatori meccanici a cinghia o a catena sono prevalentemente utilizzati nei casi in cui non à ̈ richiesta una notevole apertura del variatore, come nel caso di motocicli e veicoli leggeri stradali (dove per apertura di un variatore si intende la variazione totale del rapporto di trasmissione, ovvero il rapporto tra il massimo rapporto di trasmissione e il minimo rapporto di trasmissione; con le tecniche attuali si può raggiungere un valore di circa 6), e hanno il vantaggio di essere poco costosi.

Tuttavia, nel caso dei trattori agricoli, i variatori meccanici a cinghia o a catena hanno lo svantaggio di non essere in grado di realizzare da soli il campo di rapporti necessario ad un corretto funzionamento e quindi non vengono utilizzati nonostante il loro basso costo, tranne in casi particolari di veicoli di servizio e di basse potenze.

E’ noto, inoltre, in alcune applicazioni, associare variatori meccanici del tipo a cinghia o a catena a cambi di velocità, aventi una pluralità di rapporti fissi, che permettono di posizionare l’apertura del variatore su differenti zone del campo di velocità atteso del veicolo. Tuttavia, tali tipi di associazioni hanno lo svantaggio di non poter essere considerate trasmissioni a variazione continua, in quanto, al momento del cambio del rapporto fisso, la trasmissione di potenza deve essere necessariamente interrotta, provocando una perdita del controllo della velocità del veicolo, quando la trasmissione passa per uno stato di folle.

Per attenuare i suddetti svantaggi legati al passaggio di rapporto attraverso la folle, à ̈ noto introdurre innesti a frizione tra i vari rapporti, in modo da sovrapporre il rapporto uscente a quello entrante, ovvero associando un variatore meccanico a cinghia o a catena con trasmissioni multirapporti, con rapporti inseribili e cambiabili anche sotto carico, ovvero con possibilità di cambio di marcia senza eccessive discontinuità nella trasmissione della potenza. Tali trasmissioni sono del tipo power-shift.

Tuttavia, le trasmissioni power-shift sono fortemente penalizzate da elevatissime sollecitazioni, dissipazioni di potenza e sovraccarichi al cambio di marcia, oltre che da costi di costruzione molto elevati.

Le velocità alle quali un veicolo da lavoro quale un trattore agricolo deve funzionare presentano prevalentemente frequenze di utilizzo in prossimità di valori caratteristici. Ad esempio, il traino su strada viene effettuato con velocità di 40-50 km/h, mentre coltivazioni leggere o traino su campo vengono effettuate a velocità di 10-15 km/h. In questi casi, le fluttuazioni di velocità attorno a detti valori possono essere ottenute agevolmente regolando il regime di rotazione del motore endotermico del veicolo. Ciò à ̈ particolarmente facile da ottenere grazie agli sviluppi dei moderni motori, caratterizzati da un’elevatissima elasticità di marcia.

Tuttavia, i variatori di tipo noto, sia del tipo a cinghia o a catena sia degli altri tipi noti, hanno lo svantaggio di avere un rendimento in potenza, in ciascuno dei loro punti di lavoro, sempre notevolmente inferiore a quello di una coppia di ingranaggi che realizza lo stesso rapporto di trasmissione. Pertanto, per ogni determinato rapporto di trasmissione che viene realizzato attraverso un variatore, si verifica una perdita di potenza molto maggiore rispetto al caso in cui quel rapporto sia ottenuto mediante una coppia di ingranaggi.

In altre parole, qualsiasi tipo di variatore presenta, per ogni determinato rapporto di trasmissione, perdite per attriti molto superiori rispetto a quelli relativi ad una configurazione di trasmissione realizzata mediante ingranaggi, a parità di rapporto.

Uno scopo dell’invenzione à ̈ migliorare i sistemi a variazione continua di velocità noti.

Un altro scopo à ̈ ottenere un sistema a variazione continua di velocità che realizzi un ampio campo di rapporti di trasmissione.

Un ulteriore scopo à ̈ di ottenere un sistema a variazione continua di velocità senza soluzione di continuità nella trasmissione di potenza.

Un ancora altro scopo à ̈ ottenere un sistema a variazione continua di velocità avente basso assorbimento di potenza, vale a dire basse perdite di potenza e bassi attriti.

Un ancora ulteriore scopo à ̈ ottenere un sistema a variazione continua di velocità che sia efficiente, compatto, a ridotti consumi e con bassi costi di fabbricazione.

Secondo l’invenzione à ̈ previsto un sistema come definito nella rivendicazione 1.

Grazie al sistema secondo l’invenzione, à ̈ possibile ottenere un sistema a variazione continua di velocità che permette di ampliare il campo di variazione di velocità senza ricorrere a cambi di velocità meccanici, senza interrompere la trazione in tutto il campo di variazione della velocità, anche nel passaggio tra la marcia in avanti e la marcia indietro.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui: Figura 1 à ̈ uno schema di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione di velocità di avanzamento nulla di un veicolo;

Figura 2 à ̈ uno schema del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione di marcia avanti del veicolo a media velocità;

Figura 3 à ̈ uno schema del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione di retro marcia del veicolo;

Figura 4 à ̈ uno schema di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una prima configurazione intermedia di passaggio dalla configurazione di Figura 2 ad una configurazione di marcia avanti del veicolo ad alta velocità;

Figura 5 à ̈ uno schema di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una seconda configurazione intermedia di passaggio dalla configurazione di Figura 2 ad una configurazione di marcia avanti del veicolo ad alta velocità;

Figura 6 à ̈ uno schema di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una terza configurazione intermedia di passaggio dalla configurazione di Figura 2 ad una configurazione di marcia avanti del veicolo ad alta velocità;

Figura 7 à ̈ uno schema di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione di marcia avanti alla massima velocità;

Figura 8 à ̈ una prima variante di un sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione cosiddetta di overdrive, che consente cioà ̈ un incremento della massima velocità senza variare il rapporto di trasmissione;

Figura 9 à ̈ uno schema del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione di folle;

Figura 10 à ̈ un grafico della velocità ottenibile con il sistema secondo l’invenzione in funzione del rapporto di trasmissione;

Figura 11 à ̈ uno schema di un rotismo epicicloidale doppio utilizzato nel sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione;

Figura 12 à ̈ uno schema di un dispositivo di innesto utilizzato nel sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione operativa;

Figura 13 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano XIII-XIII di Figura 12;

Figura 14 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano XIV-XIV di Figura 12;

Figura 15 Ã ̈ uno schema del dispositivo di innesto in una configurazione innestata;

Figura 16 Ã ̈ uno schema del dispositivo di innesto in una configurazione disinnestata;

Figura 17 Ã ̈ uno schema del dispositivo di innesto in una configurazione pre-innestata;

Figura 18 à ̈ una seconda variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione operativa come quella di Figura 1;

Figura 19 Ã ̈ una sezione presa lungo il piano XIX-XIX di Figura 18;

Figura 20 à ̈ una terza variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione operativa come quella di Figura 1;

Figura 21 à ̈ una quarta variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione operativa come quella di Figura 1.

Con riferimento alla Figura 1, il sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione comprende un motore 1 di un veicolo, ad esempio un trattore agricolo non illustrato, il cui albero motore 2 à ̈ connesso in corrispondenza di un’estremità 12 ad una presa di potenza 10, in grado di azionare attrezzi ad essa accoppiabili, non illustrati.

In corrispondenza di un’altra estremità 13, l’albero motore 2 à ̈ connesso ad un primo ingranaggio 3 comprendente una prima ruota dentata 31 che ingrana con una seconda ruota dentata 32. L’albero motore 2 ruota attorno ad un asse di rotazione primario P.

La prima ruota dentata 31 à ̈ coassiale all’albero motore 2. Tra l’estremità 12 e l’altra estremità 13, l’albero motore 2 à ̈ connesso, inoltre, ad una prima corona 43 di un primo treno epicicloidale 41 facente parte di un rotismo epicicloidale 4. In questo modo, il motore 1 trasmette il moto, attraverso l’albero motore 2, alla prima corona 43. Il primo treno epicicloidale 41 comprende, inoltre, primi satelliti 45, ad esempio in numero di 3, e un primo ingranaggio solare 46, illustrati anche in Figura 11.

Il rotismo epicicloidale 4 comprende, inoltre, un secondo treno epicicloidale 42, costituito da una seconda corona 47, da secondi satelliti 48, ad esempio in numero di tre, e da un secondo ingranaggio solare 49, illustrati anche in Figura 11.

Il primo treno epicicloidale 41 ed il secondo treno epicicloidale 42 hanno in comune un portatreno 44, che supporta, quindi, i primi satelliti 45 ed i secondi satelliti 48.

Il rotismo epicicloidale 4 à ̈, pertanto, un rotismo epicicloidale composto, in quanto à ̈ formato da due treni epicicloidali distinti aventi in comune il portatreno 44. Il portatreno 44, il primo ingranaggio solare 46 ed il secondo ingranaggio solare 49 ruotano, o sono azionati a ruotare, intorno all’asse di rotazione primario P.

Il primo treno epicicloidale 41 ed il secondo treno epicicloidale 42 sono dimensionati in modo da avere rispettivi rapporti di trasmissione, diversi uno dall’altro. Ad esempio, il numero di denti del primo ingranaggio solare 46 à ̈ maggiore del numero di denti del secondo ingranaggio solare 49.

Il portatreno 44 à ̈ collegato, tramite un secondo albero 5, coassiale esternamente all’albero motore 2, ad un secondo ingranaggio 6, comprendente una terza ruota dentata 61 ed una quarta ruota dentata 62, ingrananti l’una con l’altra. La terza ruota dentata 61 à ̈ calettata al secondo albero 5 del portatreno 44, mentre la quarta ruota dentata 62 à ̈ collegata attraverso mezzi di rinvio del moto di tipo noto, ad esempio una coppia di ruote coniche 18, all’albero 21 delle ruote motrici del veicolo.

La coppia di ruote coniche 18 comprende una prima ruota conica 18’, avente asse di rotazione M parallelo all’asse di rotazione primario P del secondo albero 5 e all’asse di rotazione secondario S del terzo albero 8, e una seconda ruota conica 18’’, avente asse di rotazione coincidente con l’asse di rotazione dell’albero 21.

La seconda ruota dentata 32 à ̈ calettata su un terzo albero 8 che ruota attorno ad un asse di rotazione secondario S, parallelo all’asse di rotazione primario P. Il terzo albero 8 aziona la puleggia motrice 72 di un variatore di velocità 7, ad esempio un variatore a cinghia trapezoidale o a catena, la cui puleggia condotta 71 à ̈ montata folle su un quarto albero 19, sul quale à ̈ calettato il primo ingranaggio solare 46. Primi mezzi attuatori 17 sono associati al variatore di velocità 7, per comandarne la variazione del rapporto di trasmissione.

Il verso di rotazione del terzo albero 8 à ̈ opposto al verso di rotazione dell’albero motore 2, pertanto, anche la puleggia motrice 72 e la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 ruotano in verso opposto al verso di rotazione dell’albero motore 2.

La puleggia condotta 71 à ̈ selettivamente collegabile tramite un primo dispositivo di innesto 14 al quarto albero 19 sul quale à ̈ calettato il primo ingranaggio solare 46. Al primo dispositivo di innesto 14 sono associati secondi mezzi attuatori 23, illustrati nelle Figure 15-17, ad esempio attuatori di tipo lineare, atti ad innestare/disinnestare il primo dispositivo di innesto 14.

La puleggia condotta 71 à ̈, inoltre, collegabile tramite un secondo dispositivo di innesto 15, ad un quinto albero 20, sul quale à ̈ calettato il secondo ingranaggio solare 49. Il quinto albero 20 à ̈ coassiale esternamente al quarto albero 19.

Al secondo dispositivo di innesto 15 sono associati terzi mezzi attuatori 24, illustrati nelle Figure 15-17, ad esempio attuatori di tipo lineare, atti ad innestare/disinnestare il secondo dispositivo di innesto 15. Il quinto albero 20 Ã ̈ collegabile al terzo albero 8 tramite un terzo ingranaggio 9, comprensivo di una quinta ruota dentata 91, calettata sul quinto albero 20, e di una sesta ruota dentata 92, montata folle sul terzo albero 8 e collegabile ad esso tramite un terzo dispositivo di innesto 16.

Al terzo dispositivo di innesto 16 sono associati quarti mezzi attuatori 25, illustrati nelle Figure 15-17, ad esempio attuatori di tipo lineare, atti ad innestare/disinnestare il terzo dispositivo di innesto 16. Il primo dispositivo di innesto 14, il secondo dispositivo di innesto 15 e il terzo dispositivo di innesto 16 possono essere, ad esempio, dispositivi di innesto a denti, in particolare a denti frontali, illustrati nelle Figure 12, 13, 14, 15, 16, 17.

Ognuno dei dispositivi di innesto 14, 15, 16 comprende un semialbero 27 calettato su un albero 34 e un mozzo 28 montato folle sull’albero 34.

Il primo dispositivo di innesto 14, il secondo dispositivo di innesto 15 e il terzo dispositivo di innesto 16 comprendono, inoltre, un manicotto 29, accoppiabile, da un lato, grazie alla dentatura di cui à ̈ provvisto, ai denti del semialbero 27 e ai denti del mozzo 28, mentre, dall’altro lato, à ̈ connesso ad una leva di comando 37.

La leva di comando 37 si impegna con un albero di innesto 38 collegato al rispettivo mezzo attuatore 23, 24 e 25.

Ciascun mezzo attuatore 23, 24, 25 può essere un qualsiasi mezzo attuatore di tipo noto atto ad azionare la leva di comando 37. Ad esempio ogni mezzo attuatore 23, 24, 25 può comprendere un cilindro 39 all’interno del quale à ̈ scorrevole un pistone 30, collegato, attraverso un dispositivo elastico 33, all’albero di innesto 38.

Il dispositivo elastico 33 può essere una molla.

Il pistone 30, il dispositivo elastico 33 e l’albero di innesto 38 sono movimentati a spostarsi lungo un secondo asse longitudinale N.

Quando i dispositivi di innesto 14, 15 o 16 non sono innestati, il dispositivo elastico 33 si trova in una posizione di riposo e il pistone 30, si trova in una configurazione estesa, come illustrato in Figura 16. In questa configurazione disinnestata dei dispositivi di innesto 14, 15, 16 i denti del manicotto 29 ingranano con i denti del semialbero 27, in modo tale che entrambi i fianchi di ciascun dente del manicotto 29 e del semialbero 27 siano impegnati a battuta contro rispettive cave del manicotto 29 e del semialbero 27. L’accoppiamento che si crea tra il manicotto 29 e il semialbero 27 à ̈, di conseguenza, senza un gioco significativo. La Figura 13, che à ̈ una sezione presa lungo il piano XIII-XIII di Figura 12, mostra l’accoppiamento di forma tra il manicotto 29 e il semialbero 27.

Quando à ̈ necessario innestare i dispositivi di innesto 14, 15, 16, i mezzi attuatori 23, 24, 25 fanno sì che il pistone 30 si ritragga e che quindi la molla 33 si tenda. Ciò corrisponde ad una configurazione pre-innestata dei dispositivi di innesto 14, 15, 16 mostrata in Figura 17.

Dal momento che il cilindro 39 à ̈ vincolato e non può muoversi, la forza di richiamo del dispositivo elastico 33 provoca lo spostamento laterale dell’albero di innesto 38, e, conseguentemente, della leva di comando 37 e del manicotto 29.

Quando i denti del mozzo 28 si trovano in corrispondenza delle cave del manicotto 29, il manicotto 29 può scorrere assialmente per effetto della forza di richiamo del dispositivo elastico 33 e innestarsi sul mozzo 28 stabilendo così un collegamento tra l’albero 34 e il mozzo 28. I denti del mozzo 28 possono avere una larghezza L1 significativamente inferiore a quella L2 delle cave del manicotto 29, vale a dire che nell’accoppiamento tra il manicotto 29 e il mozzo 28 à ̈ presente un gioco significativo. Tale gioco fa sì che non sia necessario un sincronismo perfetto tra il manicotto 29 e il mozzo 28, in quanto i denti del mozzo 28, essendo di larghezza inferiore a quella delle cave del manicotto 29, possono entrare all’interno delle rispettive cave del manicotto 29 anche in presenza di una velocità relativa tra il manicotto 29 e il mozzo 28. I denti del mozzo 28 hanno la possibilità, infatti, di scorrere lungo un arco di circonferenza pari ad un angolo α rispetto ad un centro O. Quando i denti del mozzo 28 giungono a battuta contro una delle pareti delle cave del manicotto 29 – quale delle due pareti dipende dal verso della velocità relativa tra il mozzo 28 e il manicotto 29 – il manicotto 29 e il mozzo 28 sono in presa ed à ̈ possibile il trasferimento di potenza tra le due parti che realizzano l’accoppiamento.

Per disinnestare i dispositivi di innesto 14, 15, 16, il pistone 30 viene portato nella configurazione estesa comprimendo il dispositivo elastico 33 in modo da far scorrere il manicotto 29 disimpegnandolo dal mozzo 28 nell’istante in cui dovesse azzerarsi la coppia così da ritornare nella configurazione disinnestata di Figura 16. Nella configurazione operativa di Figura 1, la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 à ̈ collegata tramite il primo dispositivo di innesto 14 al quarto albero 19, sul quale à ̈ calettato il primo ingranaggio solare 46, cioà ̈ quello avente un maggior numero di denti. In questa configurazione, à ̈ attivo, cioà ̈ trasmette potenza, solo il primo treno epicicloidale 41.

Inoltre, il terzo dispositivo di innesto 16 Ã ̈ aperto in modo che la sesta ruota dentata 92 non sia collegata al terzo albero 8.

Con la configurazione operativa illustrata in Figura 1, indicando con:

- ωc1il valore assoluto della velocità di rotazione della prima corona 43 del primo treno epicicloidale 41, che à ̈ uguale alla velocità di rotazione dell’albero motore 2; - ωs1il valore assoluto della velocità di rotazione del primo ingranaggio solare 46;

- ωpil valore assoluto della velocità di rotazione del portatreno 44, che à ̈ proporzionale alla velocità di rotazione delle ruote motrici del veicolo,

si ottiene, in base alla nota legge di Willis, la seguente relazione

ω = ω = ( −ω<Z>11 Z

ω 13

r<k>p<k>s<1>Z11 Zc1 )(1)in cui: 13 Z11+Z 13

- ωrà ̈ la velocità di rotazione delle ruote motrici del veicolo;

- k à ̈ il rapporto di trasmissione tra il secondo albero 5, sul quale à ̈ calettato il portatreno 44, e l’albero 21 delle ruote motrici;

- Z11Ã ̈ il numero di denti del primo ingranaggio solare 46;

- Z13Ã ̈ il numero di denti della prima corona 43.

E’ da notare che la velocità di rotazione del primo ingranaggio solare 46 ha verso opposto alla velocità di rotazione dell’albero motore 2 e, quindi, della prima corona 43. Infatti, per effetto del collegamento tra il quarto albero 19, sul quale à ̈ calettato il primo ingranaggio solare 46, e la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7, il quarto albero 19 ruota nello stesso verso della puleggia condotta 71 che, per effetto dell’inversione del moto, tra l’albero motore 2 e il terzo albero 8, determinata dal primo ingranaggio 3, ruota in senso opposto all’albero motore 2. Dalla relazione (1) sopra riportata, si vede come nella configurazione illustrata in Figura 1, si può ottenere:

- una velocità di avanzamento nulla del veicolo, quando i due termini al secondo membro della relazione (1) hanno lo stesso valore assoluto;

- una velocità di avanzamento negativa del veicolo, cioà ̈ una condizione di retro marcia, quando il primo termine al secondo membro della relazione (1) ha un valore assoluto maggiore del secondo termine al secondo membro della relazione (1);

- una velocità di avanzamento positiva del veicolo, cioà ̈ una condizione di marcia avanti, quando il primo termine al secondo membro della relazione (1) ha un valore assoluto minore del secondo termine al secondo membro della relazione (1).

Supponendo di mantenere costante la velocità di rotazione dell’albero motore 2 e, quindi, la velocità di rotazione della prima corona 43, le tre condizioni sopra elencate, sono ottenibili variando il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7, il che produce una variazione della velocità del primo ingranaggio solare 46.

E’ da notare che, anche nella condizione di velocità di avanzamento nulla, si ha trasmissione di coppia lungo il sistema secondo l’invenzione, per cui, à ̈ possibile passare dalla condizione di retro marcia alla condizione di marcia avanti, e viceversa, senza interrompere la trasmissione di coppia, il che à ̈ particolarmente vantaggioso se il veicolo si muove in condizioni che richiedono una rilevante coppia motrice alle ruote motrici, anche a veicolo fermo come ad esempio nel caso di un veicolo che si muove su un tratto in pendenza.

Nella Figura 10 à ̈ illustrata la variazione di velocità del veicolo in funzione del rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7, ottenibile con la configurazione di Figura 1, intendendo per rapporto di trasmissione il rapporto tra la velocità di rotazione della puleggia condotta 71 e la velocità di rotazione della puleggia motrice 72.

Nel grafico di Figura 10 si à ̈ supposto che il variatore di velocità 7 abbia un rapporto di trasmissione variabile tra 0,4 e 2,5 e che la condizione di velocità di avanzamento nulla, che corrisponde ad un punto indicato con la lettera I in Figura 10, si ottenga con un rapporto di trasmissione di 1,5 circa nel variatore di velocità 7.

In Figura 2 à ̈ illustrata la configurazione che consente la massima velocità in marcia avanti del veicolo con la configurazione di Figura 1, massima velocità che si ottiene quando il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 à ̈ minimo.

Tale configurazione corrisponde ad un primo segmento A nel grafico di Figura 10, avente come estremi il punto I ed il punto Q.

In Figura 3 à ̈ illustrata la configurazione che consente la massima velocità in retro marcia del veicolo con la configurazione di Figura 1, massima velocità che si ottiene quando il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 à ̈ massimo.

Tale configurazione corrisponde ad un secondo segmento B nel grafico di Figura 10, avente come estremi il punto I ed il punto T.

In Figura 4 à ̈ illustrata una prima configurazione intermedia che consente di passare dalla configurazione illustrata in Figura 2, vale a dire da una configurazione di massima velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile con la configurazione di Figura 1, ad una configurazione di marcia avanti del veicolo ad alta velocità, ottenibile con la configurazione di Figura 7, illustrata nel seguito della descrizione.

La configurazione operativa di Figura 4 si ottiene a partire dalla configurazione di Figura 2, (e corrispondentemente dal punto Q nel grafico di Figura 10) in cui i mezzi attuatori 17 impongono il minimo rapporto di trasmissione possibile al variatore di velocità 7, e il secondo dispositivo di innesto 15 à ̈ disattivato, attivando il terzo dispositivo di innesto 16 tramite i quarti mezzi attuatori 25 e disattivando il primo dispositivo di innesto 14 tramite i secondi mezzi attuatori 23.

Per poter attivare il terzo dispositivo di innesto 16 à ̈ necessario che il numero dei denti della quinta ruota dentata 91 e della sesta ruota dentata 92 sia scelto in modo tale che, nella configurazione operativa di Figura 4, la velocità angolare della sesta ruota dentata 92, prima che essa sia connessa al terzo albero 8, sia maggiore di quella del terzo albero 8, ma molto prossima ad essa, così da consentire l’entrata in presa del terzo dispositivo di innesto 16. Quando il terzo dispositivo di innesto 16 entra in presa collegando il terzo albero 8 alla sesta ruota dentata 92, quest’ultima rallenta leggermente per portarsi alla stessa velocità del terzo albero 8, il che determina un corrispondente rallentamento del secondo ingranaggio solare 49 e, di conseguenza, del primo ingranaggio solare 46. Il rallentamento del primo ingranaggio solare 46 determina un annullamento della coppia sul primo dispositivo di innesto 14, che può, quindi, disinnestarsi scollegando la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 dal quarto albero 19, quindi dal primo ingranaggio solare 46.

Il minimo rapporto di trasmissione possibile può essere pari a 0,4, come illustrato, ad esempio, in Figura 10, o ad un valore pressoché vicino a 0,4.

In Figura 5 à ̈ illustrata una seconda configurazione intermedia che consente di passare dalla condizione illustrata in Figura 2 di massima velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile con la configurazione di Figura 1, ad una configurazione di velocità in marcia avanti del veicolo ad alta velocità, ottenibile con la configurazione di Figura 7, illustrata nel seguito della descrizione.

La configurazione operativa di Figura 5 si ottiene a partire dalla configurazione di Figura 4 e, corrispondentemente, dal punto Q nel grafico di Figura 10. A differenza di Figura 4 i primi mezzi attuatori 17 aumentano il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 fino al valore massimo possibile.

Il massimo rapporto di trasmissione possibile può essere pari a 2,5, come illustrato, ad esempio, in Figura 10, o ad un valore pressoché vicino a 2,5.

Nella configurazione operativa di Figura 5, la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 continua a girare folle, in quanto sia il primo dispositivo di innesto 14, sia il secondo dispositivo di innesto 15, grazie ai quali à ̈ collegabile rispettivamente al quarto albero 19 o al quinto albero 20, sono disattivati.

In Figura 10, il segmento C, avente come estremi il punto Q ed il punto R, rappresenta il grafico della velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile passando dalla configurazione di Figura 4 alla configurazione di Figura 5. E’ vantaggioso aumentare la velocità del veicolo nel passare dal punto Q al punto R del grafico di Figura 10 aumentando la velocità del motore 1 ciò per mantenere continuità nell’accelerazione del veicolo. E’ comunque possibile effettuare il passaggio dal punto Q al punto R mantenendo costante la velocità del motore 1 e quindi la velocità del veicolo. In questo caso la velocità del veicolo sarà la stessa nei due punti Q ed R.

In Figura 6 à ̈ illustrata una terza configurazione intermedia che consente di passare dalla condizione illustrata in Figura 2 di massima velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile con la configurazione di Figura 1, ad una configurazione di velocità in marcia avanti del veicolo ad alta velocità, ottenibile con la configurazione di Figura 7, illustrata nel seguito della descrizione.

La configurazione operativa di Figura 6 si ottiene a partire dalla configurazione di Figura 5.

Nella configurazione operativa di Figura 6, il terzo dispositivo di innesto 16 che in Figura 5 era attivato, à ̈ stato disinnestato tramite i quarti mezzi attuatori 25, secondo le modalità descritte in precedenza con riferimento alle Figure 12-14, 15 e 17. Inoltre, il secondo dispositivo di innesto 15 à ̈ stato innestato, tramite i terzi mezzi attuatori 24.

A questo scopo, partendo dalla configurazione di Figura 5, vengono attivati i terzi mezzi attuatori 24 ed i quarti mezzi attuatori 25 del secondo e terzo dispositivo di innesto rispettivamente, in modo da porre il secondo dispositivo di innesto 15 in una configurazione di preinnesto ed il terzo dispositivo di innesto 16 in una configurazione di pre-dissinnesto. Quando il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 raggiunge il valore tale per cui la velocità di rotazione della puleggia condotta 71 à ̈ lievemente inferiore alla velocità del secondo ingranaggio solare 49, il secondo dispositivo di innesto 15 può portarsi nella configurazione di innesto collegando tra loro la puleggia condotta 71 ed il secondo ingranaggio solare 49.

Poiché la velocità di rotazione del secondo ingranaggio solare 49 prima dell’innesto era leggermente superiore alla velocità di rotazione della puleggia condotta 71, ad innesto avvenuto, il secondo ingranaggio solare 49 rallenta leggermente, il che determina un annullamento della coppia sul terzo dispositivo di innesto 16 che passa in una configurazione disinnestata scollegando il secondo ingranaggio solare 49 dal terzo albero 8 e raggiungendo così la configurazione operativa di Figura 6 corrispondente al punto R del grafico di Figura 10.

E’ vantaggioso che la scelta del rapporto di trasmissione dipendente dal numero dei denti del rotismo epicicloidale 4 del primo ingranaggio 3 e del terzo ingranaggio 9 sia fatta in modo tale che la condizione per l’innesto del secondo dispositivo di innesto 15 venga raggiunta con un rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 prossimo al suo valore massimo per poter sfruttare sostanzialmente tutto il campo di variazione del rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 per un’ulteriore accelerazione del veicolo.

Le configurazioni operative delle Figure 4, 5 e 6 sono le tre configurazioni che il sistema a variazione continua di velocità, in successione, deve assumere per portare il sistema stesso in una condizione che permetta il passaggio da una configurazione in cui la trasmissione di potenza avviene tramite il primo treno epicicloidale 41, ad una configurazione in cui la trasmissione di potenza avviene tramite il secondo treno epicicloidale 42.

In Figura 7 à ̈ illustrata la condizione che consente la massima velocità in marcia avanti del veicolo, raggiungibile tramite il variatore di velocità 7 e senza interrompere la trasmissione di potenza.

In questa configurazione, a differenza di quella di Figura 1 à ̈ attivo il secondo dispositivo di innesto 15, mentre à ̈ disattivato il primo dispositivo di innesto 14.

In questa configurazione à ̈ quindi attivo, cioà ̈ trasmette potenza, solo il secondo treno epicicloidale 42.

La trasmissione di potenza si à ̈ spostata, infatti, dal primo treno epicicloidale 41, come si ha nel caso di Figura 1, al secondo treno epicicloidale 42, in quanto la puleggia condotta 71 non à ̈ più collegata al quarto albero 19 sul quale à ̈ calettato il primo ingranaggio solare 46, ma à ̈ collegata al quinto albero 20 sul quale à ̈ calettato il secondo ingranaggio solare 49.

La relazione (1) potrà pertanto essere riscritta tenendo conto dei relativi cambiamenti.

Infatti, con la configurazione operativa illustrata nelle Figure 6 e 7, indicando con:

- ωc2il valore assoluto della velocità di rotazione della seconda corona 47 del secondo treno epicicloidale 42, che à ̈ uguale alla velocità di rotazione dell’albero motore 2;

- ωs2il valore assoluto della velocità di rotazione del secondo ingranaggio solare 49;

- ωpil valore assoluto della velocità di rotazione del portatreno 44, che à ̈ proporzionale alla velocità di rotazione delle ruote motrici del veicolo,

si ottiene, in base alla suddetta nota legge di Willis, la seguente relazione<Z>Z

ωr=<k>ω =<k>( −ω 21

p s<2>+ ω 23

Z21 2 )(2)

Zc

ui: 23 Z21+in c Z 23

- ωrà ̈ la velocità di rotazione delle ruote motrici del veicolo;

- k à ̈ il rapporto di trasmissione tra il secondo albero 5, sul quale à ̈ calettato il portatreno 44, e l’albero 21 delle ruote motrici;

- Z21Ã ̈ il numero di denti del secondo ingranaggio solare 49;

- Z23Ã ̈ il numero di denti della seconda corona 47.

Come si può notare, la relazione (2) à ̈ analoga alla relazione (1).

Dalla relazione (2) sopra riportata, si vede come nella configurazione illustrata nelle Figure 6 e 7, si possono ottenere solamente valori positivi della velocità del portatreno 44, proporzionale alla velocità delle ruote motrici del veicolo.

Infatti, supponendo di mantenere costante la velocità di rotazione dell’albero motore 2, dal momento che all’innesto tra puleggia condotta 71 e secondo ingranaggio solare 49 la velocità del veicolo à ̈ positiva (corrispondente al punto R del grafico di Figura 10) e il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 à ̈ prossimo al suo valore massimo, qualsiasi diminuzione del rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7 comporta una diminuzione di ωs2e quindi un incremento di ωr.

Supponendo di mantenere costante la velocità di rotazione dell’albero motore 2 e, quindi, la velocità di rotazione della seconda corona 47, variando il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7, à ̈ ottenibile una variazione della velocità del secondo ingranaggio solare 49, il che produce una variazione della velocità del portatreno 44 e conseguentemente delle ruote motrici del veicolo, fino a raggiungere un massimo di velocità in marcia avanti in corrispondenza del minimo rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7.

In questo modo, il sistema secondo l’invenzione permette di coprire un campo di velocità circa doppio di quello ottenibile con un sistema a variazione continua di velocità di tipo noto, ma senza soluzione di continuità della trasmissione di potenza e di coppia tra la massima velocità di avanzamento in retromarcia e la massima velocità di avanzamento in marcia avanti.

In Figura 10, il segmento D, avente come estremi il punto R ed il punto U, rappresenta il grafico della velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile con la configurazione delle Figure 6 e 7.

In Figura 8 à ̈ illustrata una variante del sistema secondo l’invenzione che consente di ottenere una condizione cosiddetta di overdrive, cioà ̈ una condizione di incremento della massima velocità del veicolo senza variare il rapporto di trasmissione del variatore di velocità 7. In questa variante à ̈ previsto un quarto dispositivo di innesto 22 che può collegare tra loro il secondo albero 5 con il quarto albero 19 o con il quinto albero 20. Il quarto dispositivo di innesto 22 può comprendere un innesto a frizione, in particolare un innesto a frizione di tipo progressivo. Detto collegamento si può preferibilmente ottenere a partire dalla configurazione di Figura 7, attivando i terzi mezzi attuatori 24 per iniziare il disinnesto del secondo dispositivo di innesto 15, e attivando contemporaneamente quinti mezzi attuatori 26, per iniziare l’innesto del quarto dispositivo di innesto 22, mostrato nella sola Figura 8, ma potenzialmente presente anche nelle Figure 1-7. Non appena il quarto dispositivo di innesto 22 inizia a collegare il secondo albero 5 con il quarto albero 19 oppure con il quinto albero 20, il secondo dispositivo di innesto 15 può disinnestare il quarto albero 19 della puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7.

Una volta che siano stati collegati tra loro il secondo albero 5 ed il quarto albero 19 o il quinto albero 20, scollegando il quinto albero 20 dal variatore di velocità 7, il portatreno 44 ed il primo ingranaggio solare 46 o il secondo ingranaggio solare 49 sono vincolati a ruotare alla medesima velocità, pari a quella dell’albero motore 2. Ciò comporta che il rotismo epicicloidale 4 abbia un rapporto di trasmissione unitario con conseguente ulteriore aumento della velocità del veicolo a parità di velocità di rotazione del motore 1. In questa condizione si ottiene una trasmissione di potenza diretta tra il motore 1 e la terza ruota dentata 61, escludendo il variatore di velocità 7.

In Figura 10, il segmento E, avente come estremo il punto U, rappresenta il grafico della velocità in marcia avanti del veicolo ottenibile con la configurazione di Figura 8.

L’attivazione del quarto dispositivo di innesto 22 permette da un lato di mantenere la massima velocità raggiunta con il variatore di velocità 7 (corrispondente al punto U del grafico di Figura 10) in concomitanza di una riduzione della velocità del motore 1 e, dall’altro, permette di estendere ulteriormente il campo di velocità in marcia avanti del veicolo in concomitanza di un aumento della velocità del motore 1.

Ciò à ̈ particolarmente vantaggioso in quanto consente di ridurre i consumi di carburante, l’inquinamento, il rumore acustico e l’usura del gruppo motopropulsore.

In Figura 9 à ̈ illustrata una condizione di folle del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione. La condizione di folle à ̈ ottenibile disattivando tutti i dispositivi di innesto. Tale condizione à ̈ richiesta al momento dell’avviamento del veicolo o in casi di avaria del veicolo per cui quest’ultimo debba ad esempio essere trascinato per poterlo portare in riparazione.

Grazie al sistema secondo l’invenzione à ̈ possibile ottenere un’ampia gamma di valori di velocità in marcia avanti o in marcia indietro, con variazione continua di velocità, senza interruzione di trasmissione di potenza e di coppia e con regime di rotazione del motore 1 sostanzialmente costante. Ovviamente, variando il regime di rotazione del motore 1 si possono variare le velocità del veicolo a parità di configurazione del variatore di velocità 7. Inoltre, nelle configurazione di Figura 5 e di Figura 8 la trasmissione di potenza del motore 1 alle ruote avviene con un rapporto di trasmissione fisso perché il variatore di velocità 7 à ̈ scollegato dagli altri organi della trasmissione. Queste due condizioni rappresentano configurazioni di massima efficienza della trasmissione, in quanto le maggiori perdite sono collegate all’uso del variatore continuo di velocità che nelle suddette configurazioni à ̈ escluso. Queste due configurazioni sono associabili a condizioni prevalenti di utilizzo del veicolo, quali, ad esempio, nel caso di trattore agricolo, coltivazioni leggere e traino su campo e, rispettivamente, traino su strada.

Il sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione, grazie al prevalente utilizzo di dispositivi di trasmissione di potenza e di innesto non a frizione ha un basso assorbimento di potenza, vale a dire basse perdite di potenza, bassi attriti e ridotti costi di fabbricazione.

In Figura 18 à ̈ mostrata una seconda variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione, in una configurazione operativa come quella di Figura 1. Il funzionamento del sistema a variazione continua di velocità à ̈ analogo a quello descritto precedentemente. Anche i componenti sono analoghi a quelli del sistema a variazione continua di velocità come descritto precedentemente e vengono indicati con gli stessi numeri di riferimento. In questa variante, tuttavia, il variatore di velocità 7 può essere del tipo a cinghia a secco, collocato in un alloggiamento 202 separato da un ulteriore alloggiamento 302 nel quale sono alloggiati gli altri componenti del sistema di trasmissione.

Per ridurre l’ingombro in altezza del sistema a variazione continua di velocità l’asse di rotazione primario P della puleggia condotta 71, l’asse di rotazione secondario S della puleggia motrice 72 e l’asse di rotazione M della quarta ruota dentata 62 del secondo ingranaggio 6 sono disposti come gli spigoli di un prisma triangolare in modo da ridurre ingombri in altezza del sistema di trasmissione, come mostrato in Figura 19.

L’impiego di un variatore a cinghia a secco rende il sistema a variazione continua di velocità meno costoso rispetto al caso in cui vengano utilizzati variatori a cinghia o catena in bagno d’olio ed, inoltre, presenta il vantaggio di essere sostituibile con maggior facilità.

Ad esempio, come indicato in Figura 18 schematicamente, l’albero motore 2 à ̈ frazionato in una prima sezione 2A azionata dal motore 1 e una seconda sezione 2B connessa alla trasmissione secondo l’invenzione.

Le due sezioni 2A e 2B sono connesse tra loro da un manicotto scorrevole 200, spostando il quale à ̈ possibile creare un passaggio tra la prima sezione 2A e la seconda sezione 2B, utilizzando il quale à ̈ possibile ispezionare o sostituire componenti del variatore di velocità 7 quali, ad esempio, la cinghia 201, senza dover smontare nessun componente della trasmissione o del corpo veicolo.

L’accesso all’alloggiamento 202 nel quale sono alloggiati il variatore di velocità 7 e il manicotto scorrevole 200 può avvenire attraverso un’apertura richiudibile 203 collocata in una parete di detto alloggiamento 202.

In questa variante, inoltre, il primo ingranaggio solare 46 à ̈ calettato sul quinto albero 20, mentre il secondo ingranaggio solare 49 à ̈ calettato sul quarto albero 19. Anche in questa variante, il quinto albero 20 à ̈ collegabile al terzo albero 8 tramite il terzo ingranaggio 9 e il terzo dispositivo di innesto 16. Il numero dei denti della quinta ruota dentata 91 e della sesta ruota dentata 92 à ̈ scelto in modo tale che, in una configurazione operativa come quella di Figura 4, la velocità angolare della sesta ruota dentata 92, prima che essa sia connessa al terzo albero 8, sia maggiore di quella del terzo albero 8, ma molto prossima ad essa, così da consentire l’entrata in presa del terzo dispositivo di innesto 16. Quando il terzo dispositivo di innesto 16 entra in presa collegando il terzo albero 8 alla sesta ruota dentata 92, quest’ultima rallenta leggermente per portarsi alla stessa velocità del terzo albero 8, il che determina un corrispondente rallentamento del primo ingranaggio solare 46. Il rallentamento del primo ingranaggio solare 46 determina un annullamento della coppia sul primo dispositivo di innesto 14, che può, quindi, disinnestarsi scollegando la puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 dal quinto albero 19, quindi dal primo ingranaggio solare 46, per consentire un successivo collegamento della puleggia condotta 71 al secondo ingranaggio solare 49, come descritto in precedenza con riferimento alla versione dell’invenzione illustrata nelle Figure da 1 a 7.

In Figura 20 à ̈ mostrata una terza variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione in una configurazione operativa come quella di Figura 1. Il funzionamento del sistema a variazione continua di velocità à ̈ analogo a quello descritto precedentemente. Anche i componenti sono analoghi a quelli del sistema a variazione continua di velocità come descritto precedentemente e vengono indicati con gli stessi numeri di riferimento.

In questa variante, gli alberi sono disposti in modo da consentire di ampliare lo spazio di un abitacolo 104 del veicolo disponibile ad un guidatore.

Infatti, l’albero motore 2 non aziona direttamente le corone 43 e 47 del rotismo epicicloidale 4, ma tramite un ulteriore albero 102 che riceve il moto dall’albero motore 2 tramite mezzi di rinvio del moto 51.

La puleggia condotta 71 del variatore di velocità 7 aziona tramite ulteriori mezzi di rinvio 52 un ancora ulteriore albero 103 che à ̈ coassiale internamente all’ulteriore albero 102 e che può essere connesso alternativamente al primo ingranaggio solare 46 o al secondo ingranaggio solare 49 tramite il primo dispositivo di innesto 14 e il secondo dispositivo di innesto 15.

L’ulteriore albero 102 e, di conseguenza, anche l’ancora ulteriore albero 103, sono paralleli all’albero motore 2, ma sono disposti inferiormente ad esso, ossia più vicino al suolo su cui poggiano le ruote motrici del veicolo.

La dislocazione dell’ulteriore albero 102 e dell’ancora ulteriore albero 103 à ̈ determinata dai mezzi di rinvio del moto 51 e dagli ulteriori mezzi di rinvio del moto 52.

I mezzi di rinvio del moto 51 comprendono una settima ruota dentata 151, calettata in corrispondenza dell’estremità 12 all’albero motore 2, e ingranante con un’ottava ruota dentata 152 calettata all’ancora ulteriore albero 103 in corrispondenza di una zona 106.

In questa variante, à ̈ l’ancora ulteriore albero 103 ad essere collegato alla prima corona 43 e non l’albero motore 2. L’ancora ulteriore albero 103 à ̈ connesso, inoltre, con la prima ruota dentata 31 del primo ingranaggio 3, allo stesso modo in cui nella variante mostrata in Figura 1 l’albero motore 2 era connesso alla prima ruota dentata 31.

La seconda ruota dentata 32 ingranante con la prima ruota dentata 31 Ã ̈ calettata, come nelle varianti descritte precedentemente, al terzo albero 8 intorno al quale ruota la puleggia motrice 72.

Gli ulteriori mezzi di rinvio del moto 52 comprendono una nona ruota dentata 153, calettata sull’albero 300 posto in rotazione dalla puleggia condotta 71, una decima ruota dentata 154 ingranante con la nona ruota dentata 153, e un’undicesima ruota dentata 155 ingranante, a sua volta, con la decima ruota dentata 154.

L’undicesima ruota dentata 155 à ̈ calettata sull’ancora ulteriore albero 103.

La decima ruota dentata 154 serve a far sì che l’albero 300 e l’ancora ulteriore albero 103 abbiano lo stesso verso di rotazione, ovvero opposto al verso di rotazione dell’ulteriore albero 102, per ottenere che le corone 43 e 47 e i rispettivi ingranaggi solari 46 e 49 ruotino in versi opposti, come richiesto in base alla relazione (1).

L’impiego dei mezzi di rinvio del moto 51 e degli ulteriori mezzi di rinvio del moto 52 permette di posizionare l’ulteriore albero 102 e l’ancora ulteriore albero 103 in posizione ribassata rispetto all’albero motore 2, il che consente di spostare verso il basso un pianale 105 dell’abitacolo 104. Ne deriva un miglioramento dell’abitabilità e dell’accessibilità al veicolo. Il conducente non deve, infatti, superare un elevato dislivello per salire sul veicolo e raggiungere il pianale 105 oppure per scendere dal veicolo e raggiungere il suolo. L’abitacolo 104 può essere, inoltre, ampliato. Ciò comporta un miglioramento dell’abitabilità del veicolo.

Inoltre, spostando il manicotto scorrevole 200 à ̈ possibile creare un passaggio che permette di ispezionare o sostituire componenti del variatore di velocità 7 quali, ad esempio, la cinghia 201, senza dover smontare nessun componente della trasmissione o del corpo veicolo, facilitando la manutenzione del sistema.

In Figura 21 à ̈ illustrata una quarta variante del sistema a variazione continua di velocità secondo l’invenzione, nella quale il motore 1 à ̈ disposto trasversalmente e aziona l’albero motore 2 tramite una coppia conica 50. Per il resto il sistema à ̈ identico alla terza variante illustrata nella Figura 20.

Analogamente alla seconda variante illustrata nelle Figure 18 e 19, anche nella terza variante, illustrata nella Figura 20, e nella quarta variante, illustrata nella Figura 21, il primo ingranaggio solare 46 Ã ̈ calettato sul quinto albero 20, mentre il secondo ingranaggio solare 49 Ã ̈ calettato sul quarto albero 19. Anche in queste varianti, il quinto albero 20 Ã ̈ collegabile al terzo albero 8 tramite il terzo ingranaggio 9 e il terzo dispositivo di innesto 16.

La disposizione trasversale del motore 1 può essere adottata in tutte le altre versioni del sistema a variazione continua di velocità descritte nelle Figure da 1 a 19.

Claims (35)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema a variazione continua di velocità per un veicolo comprendente un albero motore (2) che riceve il moto da un motore (1) di detto veicolo, un rotismo epicicloidale (4) che riceve il moto da detto albero motore (2) e lo trasmette ad un secondo albero (5) che aziona un albero (21) di ruote motrici di detto veicolo, un variatore di velocità (7) che à ̈ connesso a detto albero motore (2) e può essere connesso a detto rotismo epicicloidale (4) caratterizzato dal fatto che detto rotismo epicicloidale (4) comprende un primo treno epicicloidale (41) ed un secondo treno epicicloidale (42), detto variatore di velocità (7) potendo essere connesso alternativamente a detto primo treno epicicloidale (41) o a detto secondo treno epicicloidale (42).
2. 2. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 1, in cui detto rotismo epicicloidale (4) comprende un portatreno (44) comune a detto primo treno epicicloidale (41) e a detto secondo treno epicicloidale (42), detto portatreno (44) supportando primi satelliti (45) di detto primo treno epicicloidale (41) e secondi satelliti (48) di detto secondo treno epicicloidale (42).
3. 3. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui detto albero motore (2) aziona contemporaneamente una prima corona (43) di detto primo treno epicicloidale (41) e una seconda corona (47) di detto secondo treno epicicloidale (42).
4. 4. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 3, in cui detto variatore di velocità (7) può essere connesso alternativamente con un primo ingranaggio solare (46) di detto primo treno epicicloidale (41), o con un secondo ingranaggio solare (49) di detto secondo treno epicicloidale (42).
5. 5. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detto portatreno (44) aziona detto secondo albero (5).
6. 6. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 4 oppure 5, in cui detto variatore di velocità (7) comprende una puleggia motrice (72) che riceve il moto da detto albero motore (2), una puleggia condotta (71) che può essere connessa alternativamente a detto primo ingranaggio solare (46) o a detto secondo ingranaggio solare (49), e primi mezzi attuatori (17) atti a variare un rapporto di trasmissione di detto variatore di velocità (7).
7. 7. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 6, comprendente, inoltre, un primo dispositivo di innesto (14) atto a connettere detta puleggia condotta (71) a detto primo ingranaggio solare (46) e un secondo dispositivo di innesto (15) atto a connettere detta puleggia condotta (71) a detto secondo ingranaggio solare (49).
8. 8. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 6 oppure 7, in cui detta puleggia motrice (72) à ̈ azionata da un terzo albero (8) che riceve il moto da detto albero motore (2) tramite un primo ingranaggio (3).
9. 9. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 8, in cui detto terzo albero (8) può essere connesso a detto secondo ingranaggio solare (49), o a detto primo ingranaggio solare (46).
10. 10. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 8 oppure 9, comprendente, inoltre, un terzo dispositivo di innesto (16) atto a connettere detto terzo albero (8) con detto secondo ingranaggio solare (49), o con detto primo ingranaggio solare (46) tramite un terzo ingranaggio (9).
11. 11. Sistema a variazione continua di velocità, secondo la rivendicazione 9, oppure 10, in cui detto terzo ingranaggio (9) comprende una ruota dentata (91), calettata su un quarto albero (19) sul quale à ̈ calettato detto primo ingranaggio solare (46), e un’ulteriore ruota dentata (92) che può essere connessa a detto terzo albero (8) tramite detto terzo dispositivo di innesto (16), detto quarto albero (19) essendo coassiale esternamente a detto secondo albero (5).
12. 12. Sistema a variazione continua di velocità, secondo la rivendicazione 9, oppure 10, in cui detto terzo ingranaggio (9) comprende una ruota dentata (91), calettata su un quinto albero (20) sul quale à ̈ calettato detto secondo ingranaggio solare (49), e un’ulteriore ruota dentata (92) che può essere connessa a detto terzo albero (8) tramite detto terzo dispositivo di innesto (16), detto quinto albero (20) essendo coassiale esternamente a detto secondo albero (5).
13. 13. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 11, oppure 12, in cui il numero di denti di detta ruota dentata (91) e di detta ulteriore ruota dentata (92) à ̈ scelto in modo che la velocità angolare della ulteriore ruota dentata (92), prima che essa sia connessa a detto terzo albero (8), sia maggiore di quella del terzo albero (8), ma molto prossima ad essa.
14. 14. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 4 a 13, comprendente, inoltre, un quarto dispositivo di innesto (22) atto a collegare detto secondo albero (5) con detto primo ingranaggio solare (46) o con detto secondo ingranaggio solare (49).
15. 15. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 14, in cui detto quarto dispositivo di innesto (22) à ̈ un dispositivo di innesto a frizione, in particolare un dispositivo di innesto a frizione progressivo.
16. 16. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 8 a 12, in cui detto terzo albero (8) à ̈ sostanzialmente parallelo a detto albero motore (2).
17. 17. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 1 a 16, in cui detto albero motore (2) à ̈ azionato da detto motore (1) tramite una coppia conica (50).
18. 18. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 1 a 17, in cui detto variatore di velocità (7) à ̈ un variatore di velocità a cinghia o a catena.
19. 19. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 18, in cui detto variatore di velocità (7) à ̈ un variatore di velocità a cinghia a secco.
20. 20. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 19, in cui detto variatore di velocità (7) à ̈ alloggiato in un alloggiamento (202) separato da un ulteriore alloggiamento (302) nel quale sono alloggiati gli altri componenti del sistema.
21. 21. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 20, in cui detto alloggiamento (202) à ̈ accessibile dall’esterno tramite un’apertura richiudibile (203).
22. 22. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 20 oppure 21, in cui detto albero motore (2) comprende una prima sezione (2A) e una seconda sezione (2B) tra loro separabili tramite un manicotto scorrevole (200), detta prima sezione (2A) essendo connessa a detto motore (1) e detta seconda sezione (2B) essendo connessa a detto terzo albero (8) tramite detto primo ingranaggio (3).
23. 23. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 8 a 22, in cui un asse di rotazione primario (P) di detta puleggia condotta (71), un asse di rotazione secondario (S) di detta puleggia motrice (72) e un asse di rotazione (M) di una prima ruota conica (18’) di una coppia di ruote coniche (18) interposta tra detto secondo albero (5) e detto albero (21) delle ruote motrici sono disposti come gli spigoli di un prisma triangolare.
24. 24. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 3 a 23, e comprendente, inoltre, un ulteriore albero (102) che riceve il moto da detto albero motore (2) tramite mezzi di rinvio del moto (51) e lo trasmette a detta prima corona (43) di detto primo treno epicicloidale (41) e a detta seconda corona (47) di detto secondo treno epicicloidale (42).
25. 25. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 3 a 24, e comprendente, inoltre, un ancora ulteriore albero (103) che riceve il moto da detta puleggia condotta (71) tramite ulteriori mezzi di rinvio del moto (52) e che può essere connesso alternativamente a detto primo ingranaggio solare (46) o a detto secondo ingranaggio solare (49) tramite detto primo dispositivo di innesto (14) o detto secondo dispositivo di innesto (15).
26. 26. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 3 a 25, in cui detti mezzi di rinvio del moto (51) comprendono una settima ruota dentata (151), calettata a detto albero motore (2), e ingranante con un’ottava ruota dentata (152) calettata a detto ancora ulteriore albero (103) per collegare detto albero motore (2) a detto ancora ulteriore albero (103).
27. 27. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 25 oppure 26, in cui detti ulteriori mezzi di rinvio del moto (52) comprendono una nona ruota dentata (153), calettata su un albero (300) posto in rotazione da detta puleggia condotta (71), una decima ruota dentata (154) ingranante con detta nona ruota dentata (153), e un’undicesima ruota dentata (155) ingranante, a sua volta, con detta decima ruota dentata (154) e calettata su detto ancora ulteriore albero (103) per collegare detto albero (300) a detto ancora ulteriore albero (103).
28. 28. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 24 a 27, in cui detto terzo albero (8) riceve il moto da detto albero motore (2) tramite detti primi mezzi di rinvio del moto (51), detto ulteriore albero (102) e detto primo ingranaggio (3).
29. 29. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 25 a 28, in cui detto ulteriore albero (102), detto ancora ulteriore albero (103), detto terzo albero (8) e detto albero motore (2) sono sostanzialmente paralleli.
30. 30. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 24 a 29, in cui detto ulteriore albero (102), detto ancora ulteriore albero (103) e detto terzo albero (8) sono disposti inferiormente a detto albero motore (2).
31. 31. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 10 a 30, in cui detti dispositivi di innesto (14, 15, 16) comprendono un semialbero (27) calettato su un albero (34), un mozzo (28) montato folle su detto albero (34), un manicotto (29) accoppiabile, da un lato, a detto semialbero (27) e a detto mozzo (28) e, dall’altro, ad una leva di comando (37).
32. 32. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 10 a 31, in cui detti dispositivi di innesto (14, 15, 16) sono dispositivi di innesto a denti, in particolare a denti frontali.
33. 33. Sistema a variazione continua di velocità secondo la rivendicazione 31 oppure 32, in cui denti di detto manicotto (29) ingranano con denti di detto semialbero (27) in modo che entrambi i fianchi di ciascun dente di detto manicotto (29) e di detto semialbero (27) siano impegnati a battuta contro rispettive cave di detto manicotto (29) e di detto semialbero (27).
34. 34. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 31 a 33, in cui denti di detto mozzo (28) hanno una larghezza (L1) significativamente inferiore ad una larghezza (L2) di cave di detto manicotto (29) in modo tale che detti denti di detto mozzo (28) si accoppino a dette rispettive cave di detto manicotto (29) senza che sia necessario un sincronismo perfetto tra detto manicotto (29) e detto mozzo (28).
35. 35. Sistema a variazione continua di velocità secondo una delle rivendicazioni da 10 a 34, in cui detti dispositivi di innesto (14, 15, 16) comprendono, inoltre, rispettivi mezzi attuatori (23, 24, 25) atti ad agire su detta leva di comando (37) tramite un dispositivo elastico (33) per innestare/disinnestare detti dispositivi di innesto (14, 15, 16).