IT202100023966A1 - Boccola elastica a costruzione orientata - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell?Invenzione Industriale dal titolo:
BOCCOLA ELASTICA A COSTRUZIONE ORIENTATA
DESCRIZIONE
Campo tecnico di applicazione
L?invenzione concerne una boccola elastica a costruzione orientata del tipo ad assorbimento elastico di sollecitazioni radiali.
Le boccole ad assorbimento elastico di sollecitazioni radiali sono utilizzate per collegare un perno ad un asse di un componente meccanico, dove il perno ? soggetto a spostamenti angolari rispetto a detto asse. Sono inoltre impiegate in vari settori, tra cui quello degli autoveicoli da trasporto. Qui, sono utilizzate, ad esempio, per il collegamento degli occhi di balestra delle sospensioni posteriori al telaio del veicolo, oppure per il collegamento dei bracci di sostegno delle ruote anteriori rispettivamente al telaio ed al mozzo delle ruote stesse, o ancora nei collegamenti di bielle, bracci, ecc..
Tecnica preesistente
Sono note boccole del tipo ad assorbimento elastico di sollecitazioni radiali comprendenti:
- un anello interno di materiale autolubrificante comprendente un primo taglio longitudinale;
- un anello elastico esterno in gomma;
- un manicotto di rinforzo, di materiale sostanzialmente rigido, interposto tra detto anello interno e detto anello elastico esterno, comprendente un secondo taglio longitudinale.
Detto manicotto di inforzo ? accoppiato alla superficie interna di detto anello elastico esterno, solitamente per vulcanizzazione, mentre detto anello di rinforzo ? liberamente calzato su detto anello interno in materiale autolubrificante.
Detti primo e secondo taglio sono utili per l?assemblaggio della boccola e il suo montaggio in un occhio di balestra delle sospensioni, in quanto facilitano la deformazione temporanea dei componenti su cui sono ricavati quando devono essere forzatamente calzati gli uni rispetto agli altri.
In particolare, detto primo taglio ? utile per l?inserimento di detto anello interno in materiale lubrificante all?interno del manicotto di rinforzo su cui ? di norma gi? vulcanizzato l?anello elastico esterno; mentre detto secondo taglio ? utile per l?inserimento dell?intera boccola nell?occhio di balestra della sospensione.
Dal brevetto europeo n. EP 1368572 della stessa richiedente ? nota una boccola elastica come sopra descritta.
Ulteriore tecnica nota ? conosciuta dal documento US 3424503, che descrive un cuscinetto (ad esempio per supportare un albero rotante) comprendente un corpo tubolare in gomma, una boccola di poliammide rinforzata con fibre di vetro, disposta internamente e connessa al detto corpo in gomma, e un manicotto in materiale autolubrificante infilato nella detta boccola, per ricevere un asse o albero da collegare al cuscinetto. La boccola e il corpo in gomma sono fermamente connessi da un accoppiamento a coda di rondine, o per vulcanizzazione del corpo in gomma alla boccola, mentre anche in questo caso il manicotto in materiale autolubrificante ? inserito liberamente all?interno della boccola.
In generale quindi, in entrambi i casi, l?anello di rinforzo accoppiato all?anello esterno elastico ? liberamente calzato sull?anello interno in materiale autolubrificante, senza interposizione di alcun mezzo di bloccaggio e quindi libero di ruotare su di esso di qualche grado durante l'uso della boccola.
Svantaggiosamente, in fase di montaggio della boccola, se non si presta particolare attenzione, pu? verificarsi che detti primo e secondo taglio si trovino allineati e sovrapposti, creando un punto debole nella boccola. Se i due tagli si trovano sovrapposti, la boccola presenta una linea priva della parte di rinforzo, priva quindi dello spessore sia del manicotto che dell?anello interno, ma resistente solo con la gomma dell?anello elastico esterno.
? chiaro che tale linea costituisce un punto debole con facilit? di fessurazione e rottura dell?anello elastico sottoposto a continue deformazioni dovute alle sollecitazioni radiali.
Svantaggiosamente, tali boccole hanno quindi l?inconveniente di essere poco adatte per applicazioni che richiedono una elevata rigidit? radiale e la capacit? di sopportare carichi radiali rilevanti.
Per cercare di non incorrere in tali problematiche la fase di montaggio delle boccole tradizionali richiede molta attenzione e tempi lunghi.
Inoltre, non essendoci mezzi di bloccaggio anti-rotazione, durante l?uso della boccola, l?anello interno in materiale autolubrificante pu?, seppur di poco, ruotare all?interno del manicotto di rinforzo, e quindi anche dopo il montaggio pu? verificarsi l?allineamento e la sovrapposizione dei due tagli.
Presentazione del trovato
Scopo della presente invenzione ? di eliminare gli inconvenienti menzionati in precedenza.
In particolare, lo scopo della presente invenzione ? di realizzare una boccola elastica a costruzione orientata che sia di semplice e rapido montaggio, che sia sicura e affidabile nel tempo, che possa sopportare carichi radiali di notevole entit? in modo affidabile, e di produzione economica.
Gli scopi sono raggiunti da una boccola elastica a costruzione orientata comprendente:
- un anello interno di materiale autolubrificante comprendente un primo taglio longitudinale;
- un anello elastico esterno;
- un manicotto di rinforzo di materiale sostanzialmente rigido, interposto tra detto anello interno e detto anello elastico esterno, ove detto manicotto di inforzo ? accoppiato alla superficie interna di detto anello elastico esterno e comprende un secondo taglio longitudinale, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di orientamento della posizione reciproca tra detto anello interno e detto manicotto di rinforzo, atti a definire tra di essi una posizione di montaggio certa in modo che detto primo taglio longitudinale di detto anello interno e detto secondo taglio longitudinale di detto manicotto di rinforzo non risultino sovrapposti.
Vantaggiosamente, detti mezzi di orientamento comprendono mezzi ad accoppiamento di forma del tipo maschio-femmina.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detti mezzi di accoppiamento comprendono almeno un dente sporgente dalla superficie esterna di detto anello interno e almeno una corrispondente sede presente sulla superficie interna di detto manicotto di rinforzo, ove detto almeno un dente ? atto ad occupare detta almeno una sede per accoppiare in posizione certa detto anello interno e detto manicotto di rinforzo.
Preferibilmente:
- detto almeno un dente ? disposto a 90? rispetto a detto primo taglio di detto anello interno;
- detta almeno una sede ? disposta a 180? rispetto a detto secondo taglio di detto manicotto di rinforzo,
in modo che, a boccola assemblata, detti primo e secondo taglio siano sfalsati tra loro di 90?.
Vantaggiosamente, detta almeno una sede ? formata direttamente su detto manicotto di rinforzo mediante il suo stesso materiale, e detto almeno un dente ? formato direttamente su detto anello interno mediante il suo stesso materiale.
Secondo un ulteriore aspetto del trovato, detto almeno un dente e detta almeno una sede hanno una forma troncopiramidale complementare.
In particolare, l?area della sezione trasversale di detto almeno un dente ? minore dell?area della corrispondente sezione trasversale di detta almeno una sede.
Vantaggiosamente, detto almeno un dente e detta almeno una sede sono disposti sul bordo rispettivamente di detto anello interno e di detto manicotto di rinforzo in modo da essere visibili dall?esterno. Ulteriormente, detto anello interno e detto anello elastico esterno sono provvisti di collari di battuta.
Forma oggetto dell?invenzione anche un autoveicolo caratterizzato dal fatto che comprende almeno una boccola elastica a costruzione orientata come sopra descritta.
Il vantaggio principale della presente invenzione riguarda l'affidabilit? e durata in opera della boccola ottenuta attraverso una opportuna fase di montaggio della boccola stessa.
I mezzi di orientamento tra detto anello interno e detto manicotto di rinforzo assicurano tra di essi una posizione di montaggio certa: l?orientamento dei componenti in fase di montaggio ? di fatto obbligato dalla cooperazione tra i rispettivi mezzi ad accoppiamento di forma del tipo maschio-femmina.
Posizionare l?anello in materiale autolubrificante all?interno del manicotto di rinforzo, inserendo il dente sporgente nella corrispondente sede, assicura che detto primo taglio longitudinale di detto anello interno e detto secondo taglio longitudinale di detto manicotto di rinforzo non risultino sovrapposti ma siano sfasati tra loro di un angolo certo, che pu? essere opportunamente scelto in base all'applicazione della boccola.
In tal modo la rigidit? conferita alla boccola elastica dall?anello interno e dal manicotto di rinforzo risulta ancora di fatto uniforme e non presenta punti di discontinuit? che potrebbero favorire la deformazione e il taglio dell?anello elastico esterno in gomma della boccola.
Grazie allo sfalsamento tra i due tagli, preferibilmente di 90?, la deformazione della boccola quando viene sollecitata in direzione radiale ? uniforme lungo tutta la circonferenza.
I mezzi di accoppiamento sono ben visibili e a facile innesto: vantaggiosamente, non ? necessario prestare attenzione al posizionamento dei tagli in fase di montaggio della boccola, che di fatto avviene in modo del tutto automatico.
Le dimensioni di dente e sporgenza sono tali da non creare problemi di interferenza.
Detti mezzi di accoppiamento fungono anche da elemento bloccante tra l?anello interno in materiale autolubrificante e il manicotto di rinforzo durante il funzionamento della boccola, quando inserita nell?occhio di balestra e in uso, senza rischio di rotazioni indesiderate tra le parti.
Breve descrizione dei disegni
I vantaggi dell?invenzione saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui viene descritta una modalit? preferite di realizzazione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l?aiuto delle figure dove: le Figg. 1 e 2 rappresentano, in vista esplosa assonometrica dall'alto e dal basso, una boccola elastica a costruzione orientata realizzata conformemente al presente trovato;
le Figg. 3, 4, 5 e 6 rappresentano la medesima boccola rispettivamente in vista piana dall?alto, dal basso e in sezione secondo un piano assiale e un piano ad esso ortogonale;
la Fig.7 rappresenta un dettaglio della sezione di Fig.6.
Descrizione dettagliata di un modo di attuazione preferito dell?invenzione
Riferendosi ora ai disegni, la boccola 10 elastica a costruzione orientata secondo l?invenzione comprende essenzialmente un anello interno 1, in materiale plastico autolubrificante, un anello elastico esterno 2, in gomma, un manicotto di rinforzo 3 anulare, di opportuno spessore, fissato sulla superficie cilindrica interna di detto anello esterno 2 in gomma, realizzato in un materiale sostanzialmente rigido, quale ad esempio nylon.
L?accoppiamento tra detto anello elastico esterno 2 e detto manicotto di rinforzo 3 ? vantaggiosamente realizzato con un processo di vulcanizzazione.
Detto anello interno 1 in materiale autolubrificante comprende un primo taglio 4 longitudinale.
Detto manicotto di inforzo 3 comprende un secondo taglio 5 longitudinale.
Detta boccola 10 elastica comprende mezzi di orientamento della posizione reciproca tra detto anello interno 1 e detto manicotto di rinforzo 3.
Detti mezzi di orientamento comprendono mezzi ad accoppiamento di forma 6, 7 del tipo maschio-femmina.
Detti mezzi di orientamento sono atti a definire tra detto anello interno 1 e detto manicotto di rinforzo 3 una posizione di montaggio certa in modo che detto primo taglio 4 longitudinale di detto anello interno 1 e detto secondo taglio 5 longitudinale di detto manicotto di rinforzo 3 non risultino sovrapposti, ma sfalsati tra loro di un angolo prefissato.
Nella variante illustrata, detti mezzi di orientamento comprendono un dente 6 sporgente dalla superficie esterna 11 di detto anello interno 1 e una corrispondente sede 7 presente sulla superficie interna 13 di detto manicotto di rinforzo 3.
A boccola 10 assemblata, detto dente 6 impegna detta sede 7 per accoppiare in modo stabile e in posizione certa detto anello interno 1 e detto manicotto di rinforzo 3.
In particolare, detto dente 6 ? disposto sfalsato di 90? rispetto a detto primo taglio 4 di detto anello interno 1, mentre detta sede 6 ? disposta sfalsata di 180? rispetto a detto secondo taglio 5 di detto manicotto di rinforzo 3.
In tal modo, a boccola 10 assemblata, detti primo 4 e secondo 5 taglio sono sfalsati tra loro di 90?.
Detta sede 7 ? formata direttamente su detto manicotto di rinforzo 3 mediante il suo stesso materiale, cos? come detto dente 6 ? formato direttamente su sulla superficie esterna 11 di detto anello interno 1 in materiale lubrificante mediante il suo stesso materiale.
Con particolare riferimento alle Figure 6 e 7, detto dente 6 e detta sede 7 hanno una forma troncopiramidale complementare.
L?area della sezione trasversale di detto dente 6 ? minore dell?area della sezione trasversale di detta sede 7 in modo che il dente 6 possa entrare senza interferenza e attriti nella sede stessa.
La forma a tronco di piramide della sede 7 e del dente 6, con le facce inclinate che creano un invito, facilita l?autocentraggio dei componenti in modo che venga velocizzato e facilitato l?assemblaggio della boccola 10.
Detto dente 6 e detta sede 7 sono disposti sul bordo rispettivamente di detto anello interno 1e di detto manicotto di rinforzo 3 in modo da essere visibili dall?esterno e facilitare ulteriormente l?operatore per l?accoppiamento delle parti.
E? chiaro che, pur avendo illustrato una boccola 10 con un dente 6 e una sede 7, la presenza di una pluralit? di denti e corrispondenti sedi permette di raggiungere i medesimi vantaggi del trovato.
Nell?esempio realizzativo illustrato, inoltre, l?anello interno 1 e l?anello in gomma 2 sono provvisti di collari di battuta 8, 9, che permettono alla boccola 10 di sopportare forze di compressione parallele all?asse della boccola stessa.
L?assemblaggio della boccola 10 elastica a costruzione orientata secondo l?invenzione avviene centrando il dente 6 dell?anello interno 1 nella sede 7 del manicotto di rinforzo 3, su cui ? precedentemente stato vulcanizzato l?anello esterno 2 in gomma, mentre si infila l?anello interno 1 nel manicotto stesso. Detti primo 4 e secondo 5 taglio si troveranno automaticamente sfalsati tra loro.
Il successivo montaggio della boccola 10 avviene forzando la superficie esterna dell?anello elastico esterno 2 in gomma nella sede della boccola. La boccola 10 risulta quindi fissata nella propria sede dall?attrito presente tra la gomma e la superficie interna della sede di alloggiamento stessa. Un perno ? montato libero di ruotare sulla superficie interna dell?anello interno 1.
Durante il normale funzionamento, l?anello esterno 2 in gomma assorbe urti e sollecitazioni radiali trasmessi dal perno alla boccola 10, mentre il manicotto di rinforzo 3, di opportuno spessore, conferisce alla boccola 10 la desiderata rigidit? radiale, limitando lo schiacciamento e la deformazione longitudinale dell?anello esterno 2.
Claims (10)
1) Boccola (10) elastica a costruzione orientata comprendente:
- un anello interno (1) di materiale autolubrificante comprendente un primo taglio (4) longitudinale;
- un anello elastico esterno (2);
- un manicotto di rinforzo (3) di materiale sostanzialmente rigido, interposto tra detto anello interno (1) e detto anello elastico esterno (2), ove detto manicotto di inforzo (3) ? accoppiato alla superficie interna di detto anello elastico esterno (2) e comprende un secondo taglio (5) longitudinale,
caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di orientamento della posizione reciproca tra detto anello interno (1) e detto manicotto di rinforzo (3), atti a definire tra di essi una posizione di montaggio certa in modo che detto primo taglio (4) longitudinale di detto anello interno (1) e detto secondo taglio (5) longitudinale di detto manicotto di rinforzo (3) non risultino sovrapposti.
2) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di orientamento comprendono mezzi ad accoppiamento di forma (6, 7) del tipo maschio-femmina.
3) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di accoppiamento comprendono almeno un dente (6) sporgente dalla superficie esterna (11) di detto anello interno (1) e almeno una corrispondente sede (7) presente sulla superficie interna (13) di detto manicotto di rinforzo (3), ove detto almeno un dente (6) ? atto ad occupare detta almeno una sede (7) per accoppiare in posizione certa detto anello interno (1) e detto manicotto di rinforzo (3).
4) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che:
- detto almeno un dente (6) ? disposto a 90? rispetto a detto primo taglio (4) di detto anello interno (1);
- detta almeno una sede (7) ? disposta a 180? rispetto a detto secondo taglio (5) di detto manicotto di rinforzo (3),
in modo che, a boccola (10) assemblata, detti primo (4) e secondo (5) taglio siano sfalsati tra loro di 90?.
5) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta almeno una sede (7) ? formata direttamente su detto manicotto di rinforzo (3) mediante il suo stesso materiale, e detto almeno un dente (6) ? formato direttamente su detto anello interno (1) mediante il suo stesso materiale.
6) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto almeno un dente (6) e detta almeno una sede (7) hanno una forma troncopiramidale complementare.
7) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l?area della sezione trasversale di detto almeno un dente (6) ? minore dell?area della corrispondente sezione trasversale di detta almeno una sede (7).
8) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto almeno un dente (6) e detta almeno una sede (7) sono disposti sul bordo rispettivamente di detto anello interno (1) e di detto manicotto di rinforzo (3) in modo da essere visibili dall?esterno.
9) Boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto anello interno (1) e detto anello elastico esterno (2) sono provvisti di collari di battuta (8, 9).
10) Autoveicolo caratterizzato dal fatto che comprende almeno una boccola (10) elastica a costruzione orientata secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti.
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2022
- 2022-09-07 EP EP22194321.0A patent/EP4151871A1/en active Pending
Patent Citations (5)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4151871A1 (en) | 2023-03-22 |
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