ITTO20120547A1 - Tenditore attuato per una tramissione accessori - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“TENDITORE ATTUATO PER UNA TRAMISSIONE ACCESSORIâ€

La presente invenzione si riferisce a un tenditore attuato in particolare per una trasmissione accessori a cinghia di un motore a combustione interna di un veicolo.

In una trasmissione accessori, il carico applicato durante l’avviamento del motore a combustione interna sono critici poiché le sollecitazioni dinamiche altamente irregolari inducono nella cinghia oscillazioni di tensione elevate. Un tenditore tradizionale a molla viene dimensionato per garantire un corretto tensionamento in tali condizioni ma durante in condizioni meno severe, come ad esempio durante la marcia del veicolo, il carico del tenditore risulta elevato e in particolare eccessivo rispetto alle condizioni di funzionamento.

Inoltre, anche in una trasmissione accessori startstop la condizione di avviamento à ̈ critica. Infatti, la direzione di rotazione non cambia durante ogni condizione di funzionamento ma la coppia trasmessa si inverte quando il motore a combustione interna conduce la cinghia e quando un motogeneratore collegato alla trasmissione conduce la cinghia per avviare il motore a combustione interna.

Quando la coppia agente sulla cinghia si inverte, un ramo testo della trasmissione a cinghia può diventare lasco e viceversa e occorre controllare la tensione della cinghia in modo da evitare slittamenti durante tutti le condizioni di funzionamento della trasmissione e in particolare dei transitori.

In ogni caso à ̈ preferibile non aumentare, laddove non strettamente necessario, la tensione della cinghia per evitare sovraccarichi non necessari sui cuscinetti degli accessori comandati dalla trasmissione accessori e per diminuire le conseguenti dissipazioni per ottenere un risparmio energetico.

E’ inoltre preferibile che un tenditore in grado di soddisfare le esigenze sopra citate abbia una struttura compatta ed affidabile.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un tenditore in grado di soddisfare almeno in parte le esigenze sopra specificate.

Lo scopo della presente invenzione viene raggiunto tramite un tenditore secondo la rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, alcune forme preferite di realizzazione, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, verranno ora illustrate con riferimento ai disegni allegati (non in scala), in cui:

- La figura 1 Ã ̈ una vista prospettica con particolari in sezione di una prima forma di realizzazione della presente invenzione;

- La figura 2 Ã ̈ una seconda vista prospettica del tenditore di figura 1 con particolari asportati per chiarezza;

- La figura 3 Ã ̈ una vista prospettica del tenditore di figura 1;

- La figura 4 Ã ̈ una vista frontale di una trasmissione avente un tenditore secondo la presente invenzione; e

- La figura 5 Ã ̈ una vista prospettica di un tenditore secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

In figura 1, à ̈ illustrato con 1, nel suo insieme, un tenditore comprendente un corpo di base 2 definente una cavità 3, un supporto 4 pivotante avente una porzione 5 alloggiata nella cavità 3 per ruotare intorno ad un asse A e una puleggia 6 montata sul supporto 4 e girevole in modo folle intorno a un asse B distanziato dall’asse A.

Il tenditore 1 comprende inoltre una molla 7 agente sul supporto 4 per applicare una coppia e tensionare una cinghia di una trasmissione accessori start-stop di un motore a combustione interna (non illustrato), un motore rotativo 8 alloggiato nella cavità 3 con la molla 7, e un ingranaggio 9 per comandare un elemento di spinta 10 contattante selettivamente il supporto 4. In particolare, l’elemento di spinta 10 può solamente delimitare la corsa angolare massima del supporto 4 nella direzione di caricamento della molla 7 e, in alternativa o in combinazione, applicare una coppia sul supporto 4 aggiuntiva rispetto a quella della molla 7 per aumentare la tensione della cinghia. In particolare, l’elemento di spinta 10 può comprendere una pluralità di risalti 11 preferibilmente angolarmente equidistanziati e ruotati in entrambe le direzioni di rotazione tramite l’ingranaggio 9 azionato tramite il motore 8.

Preferibilmente, l’ingranaggio 9 à ̈ epicicloidale per ottenere un’elevata demoltiplicazione o riduzione del numero di giri del motore 8 e può presentare due stadi di riduzione. Un primo stadio di riduzione comprende un solare 12 girevole intorno all’asse A, satelliti 13 ingrananti con il solare 12 e una corona esterna 14 collegata non a rotazione libera al corpo 2, ad esempio rigidamente. Un secondo stadio di riduzione comprende ulteriori satelliti 15 condotti in rotazione dai satelliti 13 e una corona rotante 16 che ingrana con i satelliti 15 e controlla la rotazione dei risalti 11. I risalti 11 contattano selettivamente corrispondenti battute 17 del supporto 4 per definirne la corsa angolare massima e/o per applicare una coppia aggiuntiva a quella della molla 7. La corona rotante 16 à ̈ inoltre centrata intorno all’asse A tramite i satelliti 15 ciascuno dei quali à ̈ preferibilmente collegato rigidamente ad un rispettivo satellite 13. Preferibilmente, i satelliti 13 e 15 sono portati in rivoluzione intorno all’asse A da un portatreno P definente un rispettivo asse C per ciascuna coppia avente un satellite 13 e un satellite 15. Ancor più preferibilmente, la corona esterna 14 à ̈ assialmente interposta fra la corona rotante 16 e il motore 8. Vantaggiosamente, i satelliti 13, 15 sono collegati in modo rigido anche in direzione assiale al portatreno P per definire un blocco premontabile con una configurazione tale da essere assemblato dopo il solare 12 e la corona esterna 14.

Vantaggiosamente, il supporto 4 comprende risalti sagomati ciascuno dei quali definisce almeno una battuta 17.

L’ingranaggio 9 precedentemente descritto à ̈ irreversibile per mantenere una posizione angolare predeterminata dei risalti 11 anche in assenza di energia elettrica fornita al motore 8 e in presenza di un’azione del supporto 4 a seguito di un incremento della tensione della cinghia mentre i risalti 11 sono a contatto contro le battute 17.

Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 1, il corpo 2 comprende una parete rastremata 20 convergente da parte opposta dell’ingranaggio 9 e una parete cilindrica 21 coassiale all’asse A e concentrica alla parete rastremata 20 per definire una sede per il motore 8 interna alla cavità 3. In particolare, il motore 8 viene chiuso assialmente nella parete cilindrica 21 tramite un coperchio 22 fissato a una flangia di base 23 del corpo 2 che collega la parete cilindrica 21 alla parete rastremata 20 da parte assiale opposta dell’ingranaggio 9. In questo modo, il motore 8 e la molla 7 si trovano dalla stessa parte assiale rispetto all’ingranaggio 9.

La porzione 5 del supporto 4 à ̈ anch’essa rastremata e si accoppia con la parete rastremata 20 tramite un manicotto 24 per chiudere il gioco assiale e ridurre l’attrito quando il supporto 4 ruota rispetto al corpo 2. In particolare, il centraggio radiale del supporto 4 per la rotazione intorno all’asse A à ̈ definito dalla combinazione della parete rastremata 20 e del manicotto 24 oppure dalla sola parete rastremata 20. Inoltre, l’ingranaggio 9 à ̈ alloggiato nel supporto 4, cioà ̈ il supporto 4 circonda l’ingranaggio 9, e anche la molla 7 comprende spire che presentano una dimensione radiale inferiore a quelle della porzione 5 ma maggiore di quella del motore 8.

Il supporto 4 copre inoltre assialmente l’ingranaggio 9 tramite una parete di testa 25 illustrata in figura 1. La parete di testa 25 combinata con il corpo 2 chiude l’ingranaggio 9 in un volume protetto dalla contaminazione di agenti esterni in modo da garantire una vita utile prolungata dell’ingranaggio stesso. In particolare, la parete di testa 25 à ̈ collegata rigidamente alla porzione 5, ad esempio tramite una connessione rivettata, e porta la puleggia 6. Inoltre, la parete di testa 25 presenta una pluralità di risalti 26 paralleli all’asse B e disposti da parte assiale opposta della puleggia 6. I risalti 26 si accoppiano in rispettive cave 27 definite dalla porzione 5 in prossimità delle battute 17 per definire un accoppiamento torsionalmente rigido con la porzione 5 stessa. I rivetti accoppiano in direzione assiale la parete di testa 25 e la porzione 5 del supporto 4 mentre la coppia viene trasmessa dall’elemento di spinta 10 alla puleggia 6 sostanzialmente tramite l’accoppiamento di forma e di forza fra le cave 27 e i risalti 26.

In uso, il tenditore 1 viene montato in modo che la puleggia 6 contatti un ramo lasco L (Figura 4) della trasmissione a cinghia quando una puleggia dell’albero a gomiti P conduce gli accessori. Quando la puleggia dell’albero a gomiti P deve essere avviata tramite un motogeneratore M (la direzione di rotazione della trasmissione à ̈ illustrata con la freccia F in figura 4), un comando elettronico (non illustrato), controlla la rotazione dei risalti 11 per contattare le battute 17 in modo che il supporto 4 mantenga la puleggia 6 in una posizione avanzata verso la direzione di scarico della molla 7, la quale corrisponde ad un’azione di tensionamento della cinghia. In questa configurazione, la maggior tensione della cinghia carica in modo solo limitato la molla 7 e i risalti 11 contattano le rispettive battute 17 per evitare l’arretramento della puleggia 6 a seguito dell’incremento di tensione del ramo contattato dalla puleggia e/o per applicare al supporto 4 una coppia aggiuntiva a quella della molla 7. La posizione angolare dei risalti 11 viene mantenuta contrastando l’azione di arretramento della puleggia 6 anche quando il motore 8 non à ̈ energizzato poiché l’ingranaggio 9 à ̈ irreversibile, cioà ̈ una coppia applicata alla corona rotante 16 non genera una rotazione del solare 12. In particolare, il motore 8 e l’ingranaggio 9 demoltiplicatore, agendo sul supporto 4 in parallelo alla molla 7, sono dimensionati in modo tale da poter applicare sulla cinghia un carico aggiuntivo a quello della molla stessa.

Inoltre, sempre durante la fase di avviamento, la molla 7 può recuperare prontamente laschi momentanei della cinghia dovuti ai carichi estremamente irregolari e, corrispondentemente, l’elemento di spinta 10 può avanzare ulteriormente per poi bloccare angolarmente il supporto 4 tramite l’ingranaggio 9 irreversibile quando la tensione della cinghia si incrementa nuovamente. In questo modo, il motore 8 viene dimensionato per applicare un carico che corrisponde a una tensione elevata ma non massima della cinghia durante l’avviamento. La tensione massima viene raggiunta grazie all’irregolarità stessa dei carichi applicati alla cinghia durante l’avviamento. Eventualmente, tale carico viene raggiunto in fasi successive con un incremento ogni volta che la struttura 4 ruota e sopravanza l’elemento di spinta 10 per recuperare un lasco della cinghia e il motore 8 aziona l’elemento di spinta 10 per seguire tale rotazione. Inoltre, l’ingranaggio 9 à ̈ irreversibile e pertanto quando la tensione della cinghia cresce anche a valori più elevati della coppia massima applicabile dal motore 8 al supporto 4, quest’ultimo mantiene la propria posizione finché il solare 12 viene comandato per arretrare la puleggia 6 rispetto alla cinghia.

Quando la trasmissione a cinghia viene condotta dalla puleggia dell’albero a gomiti P, i risalti 11 sono ruotati tramite il motore 8 per definire una distanza angolare dalle rispettive battute tale da consentire un arretramento della puleggia 6 maggiore rispetto a quello consentito quando il motore a combustione interna viene avviato. In questo modo il supporto 4 può oscillare angolarmente in modo sostanzialmente libero.

In entrambe le condizioni di funzionamento e i relativi transitori, la coppia di tensionamento agente sul supporto 4 à ̈ sempre attiva in modo che un movimento di avanzamento della puleggia 6 non viene ostacolato dai risalti 11 che pertanto fungono da appoggio semplice e/o applicano una spinta. Il supporto 4 quindi non à ̈ bloccabile angolarmente in modo bidirezionale ma solo unidirezionale e in modo dipendente dalla posizione angolare dei risalti 11. In particolare, il supporto 4 à ̈ bloccabile dai risalti 11 nella direzione di rotazione che tende a scaricare la molla 7.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione illustrata in figura 5, viene ora descritto un tenditore 30 per il quale verranno impiegati i numeri di riferimento sopra utilizzati per componenti identici o funzionalmente uguali rispetto a quanto descritto nei paragrafi precedenti. Inoltre, il tenditore 30 differisce dal tenditore 1 solamente per quanto specificato nel seguito.

Il tenditore 30 comprende un supporto 4 avente un braccio 31 per distanziare l’asse B della puleggia 6 rispetto all’asse A. Inoltre, la molla 7 à ̈ una molla a spirale, cioà ̈ una molla a sezione trasversale rettangolare avente una curvatura variabile ad esempio per realizzare una spirale di Archimede.

La corona rotante 16 à ̈ collegata rigidamente a un disco 32 che chiude assialmente la struttura 4 sul corpo 2. Pertanto, la struttura 4 può ruotare angolarmente rispetto al disco 32 che viene movimentato tramite il motore 8 (non illustrato in figura).

Inoltre, il disco 32 definisce l’elemento di arresto 10 e comprende una pluralità di stop 33 che, a coppie, definiscono rispettive scanalature 34. La struttura 4 comprende inoltre perni 35 ciascuno dei quali si impegna in una scanalatura 34.

In uso, quando la puleggia 6 deve essere bloccata in direzione avanzata il disco 32 viene azionato per ruotare in modo che gli stop 33 contattino i perni 35 in modo che il braccio 31 possa ruotare solo per avanzare la posizione della puleggia 6.

I vantaggi dei tenditori 1, 30 precedentemente descritti sono i seguenti.

Tramite un motore rotativo e un ingranaggio montati in modo radialmente interno alla molla 7 à ̈ possibile ottenere una configurazione compatta del tenditore e avere la massima affidabilità della trasmissione del moto poiché tutte le parti mobili, e in particolare l’ingranaggio, sono proteggibili dal corpo stesso del tenditore.

Quando l’ingranaggio 9 à ̈ irreversibile la posizione dei risalti 11, stop 31 viene mantenuta anche senza che il motore 8 sia energizzato oppure à ̈ possibile mantenere tensioni della cinghia maggiori di quelle ottenibili applicando la coppia massima al motore 8. Le dimensioni di quest’ultimo possono pertanto essere ottimizzate e in particolare ridotte.

Quando l’elemento di spinta 10 à ̈ configurato per contattare selettivamente il supporto 4 e applicare un carico a quest’ultimo in parallelo alla molla 7, à ̈ possibile ottenere un tenditore in grado di applicare tensioni molto elevate alla cinghia, in particolare dovute all’azione del motore 8. La molla 7 può essere così dimensionata per condizioni di funzionamento dove la tensione della cinghia à ̈ più bassa.

Il supporto 4 circonda l’ingranaggio 9 in modo da definire una protezione almeno parziale per quest’ultimo. Nella forma di realizzazione di figura 1 la parete 25 definisce una protezione sia in direzione radiale che in direzione assiale. Nella forma di realizzazione di figura 4 la struttura 4 protegge radialmente l’ingranaggio 9 e il disco 33 protegge assialmente l’ingranaggio 9 oltre a definire l’elemento di spinta 10 tramite gli stop 33.

Risulta infine chiaro che ai tenditori qui descritti e illustrati à ̈ possibile apportare modifiche o varianti senza per questo uscire dall’ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni allegate.

Un dispositivo di controllo elettronico del motore 8 può essere anche previsto a bordo del tenditore 1. In questo modo à ̈ possibile montare il tenditore 1, 30 in una trasmissione a cinghia senza riprogrammare la centralina del motore a combustione interna. Ciò può essere vantaggioso quando il tenditore 1, 30 viene montato su motori controllati da centraline già programmate.

Quando il tenditore 1, 30 viene montato su trasmissioni standard, nelle quali cioà ̈ l’avviamento del motore a combustione interna à ̈ comandato tramite un motore elettrico non collegato alla trasmissione accessori, può essere configurato per comandare anche il carico della molla 7. In questo caso l’elemento di spinta 10 viene collegato alla molla 7 per applicare una coppia a quest’ultima e modificarne il pre-carico. L’elemento di spinta 10 può essere collegato rigidamente oppure definire un arresto unidirezionale con la molla 7. Inoltre, l’ingranaggio 9 può presentare la corona rotante 16 assialmente interposta fra la corona esterna 14 e il motore 8. In questo modo à ̈ possibile collegare la corona rotante 16 alla molla 7. La porzione di estremità della molla 7 adiacente alla flangia di base 23 può essere così collegata al supporto 4.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tenditore (1, 30) comprendente un corpo (2) definente un asse (A), un supporto (4) girevole intorno al detto asse (A), una puleggia (6) portata folle dal detto supporto (4) per contattare una cinghia di una trasmissione accessori, una molla (7) per applicare una coppia al detto supporto (4) e tensionare la detta cinghia, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore (8) rotativo e un ingranaggio (9) per comandare un elemento di spinta (10) che applica un carico al detto supporto (4), la detta molla (7) circondando il detto motore (8).
2. 2. Tenditore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto elemento di spinta (10) contatta selettivamente e blocca in modo unidirezionale il detto supporto (4).
3. 3. Tenditore secondo una delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il detto ingranaggio (9) Ã ̈ irreversibile.
4. 4. Tenditore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il detto ingranaggio (9) Ã ̈ epicicloidale e presenta una corona esterna (14) collegata rigidamente al detto supporto (4).
5. 5. Tenditore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto ingranaggio (9) comprende un’ulteriore corona esterna (16) girevole rispetto alla detta corona esterna (14) e rispetto al detto supporto (4) intorno al detto asse (A).
6. 6. Tenditore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto corpo (2) comprende una parete cilindrica (21) e dal fatto che il detto motore (8) Ã ̈ alloggiato nella detta parete cilindrica (21).
7. 7. Tenditore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il detto supporto (4) Ã ̈ radialmente supportato da una parete (20) e dal fatto che la detta parete cilindrica (21) Ã ̈ radialmente interna alla detta parete (20).
8. 8. Tenditore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto supporto (4) circonda il detto ingranaggio (9).
9. 9. Tenditore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto elemento di spinta (10) definisce la corsa massima angolare del detto supporto (4) nella direzione di caricamento della detta molla (7).
10. 10. Tenditore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta molla (7) e il detto motore rotativo (8) si trovano dalla stessa parte assiale rispetto al detto ingranaggio (9).