IT9020500A1

IT9020500A1 - Differenziale

Info

Publication number: IT9020500A1
Application number: IT020500A
Authority: IT
Inventors: Wolfgang Beigang
Original assignee: Gkn Automotive Ag
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1991-12-01
Also published as: GB9012559D0; DD294664A5; IT1248836B; GB2234022A; DD294764A5; IT9020500A0; FR2648203A1; DE3918565C2; GB2234022B; FR2648203B1; DE3918565A1; US5021038A; JPH0320143A

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Differenziale"

Riassunto del trovato

Differenziale con una disposizione di blocco nella forma di un giunto a viscosità, delle cui parti, girevoli reciprocamente e producenti l'azione di blocco, le une sono accoppiate solidali alla rotazione con il supporto del differenziale oppure con una delle ruote del semialbero, mentre le altre sono accoppiabili a scelta con l'altra delle ruote del semialbero, comprendente un dispositivo di disacoppiamento per stabilire e disinserire un acooppiamento con vincolo geometrico fra le seconde delle parti reciprocamente girevoli della disposizione di blocco e la seconda delle ruote del semialbero, il quale dispositivo di disaccoppiamento presenta organi di blocco scorrevoli radialmente e guidati in aperture radiali di un elemento a manicotto, ed un albero di comando, guidato assialmente nell'elemento a manicotto ed avente almeno un ingrossamento di comando agente dall'interno sugli organi di accoppiamento, laddove elemento a manicotto e albero di comando sono scorrevoli reciprocamente assialmente e gli organi di accoppiamento in una prima posizione relativa del manicotto e dell'albero per il disaccoppiamento arretrano nell'elemento a manicotto e, in una seconda posizione relativa del manicotto e dell'albero, per l'accoppiamento avanzano dall'elemento a manicotto e vengono bloccati radialmente dall'albero di comando. (Figura 1)

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un differenziale, specialmente per l'impiego in un assale motore di un autoveicolo, comprendente una disposizione di blocco, specialmente nella forma di un giunto a viscosità, il cui effetto di blocco dipende dalla differenza del numero di giri fra le due ruote del semialbero e delle cui parti, reciprocamente girevoli e producenti l'azione di blocco, le une sono accoppiate solidali alla rotazione con il supporto del differenziale oppure con una delle ruote del semialbero mentre le altre sono accoppiabili a scelta con l'altra delle ruote del semialbero, e inoltre comprendente un dispositivo di disaccoppiamento per stabilire e disinserire un accoppiamento con vincolo geometrico fra le seconde delle parti reciprocamente girevoli della disposizione di blocco e la seconda delle ruote del semialbero.

Un differenziale del genere precedentemente menzionato è noto dalla domanda di brevetto tedesco 37 07 106.8. Fondamentalmente differenziali di questo genere servono a migliorare la trazione in caso di differenze di scorrimento fra le ruote dell'assale motore. Nel caso della differenza di numero di giri, in tal modo prodotta, fra le ruote dei semialberi entra in funzione la disposizione di blocco, progettata come giunto a viscosità, con la sua azione di blocco dipendente dal numero di giri. Durante la frenatura, specialmente impiegando un sistema antibloccaggio, questa azione di blocco, che si imposta in ogni modo in caso di differente scorrimento delle ruote motrici, è tuttavia indesiderata, poiché in tal modo si impedisce il perfetto funzionamento di un sistema antibloccaggio. Pertanto è noto il fatto di prevedere per questo caso una disposizione che elimina l' effetto di blocco durante la frenatura. Conformemente alla pubblicazione menzionata all' inizio a tale scopo è previsto un giunto di comando, comandabile esternamente, che preferibilmente all'azionamento del freno di esercizio dell'autoveicolo libera il giunto fra una delle ruote del semialbero e la parte associata del giunto a viscosità.

Quanto precedentemente indicato, vale nello stesso modo per un differenziale nel tratto di trasmissione motrice di un autoveicolo fra assale anteriore azionato ed assale posteriore. Anche in questo caso il perfetto funzionamento di un sistela antibloccaggio richiede un disaccoppiamento degli assali durante la frenatura. In questa disposizione si può considerare svantaggioso il fatto che per azionare l'anello di comando impiegato sono necessarie grandi forze di comando.

Partendo da ciò la presente invenzione si pone il compito di realizzare un dispositivo di disaccoppiamento, che interviene rapidamente e con sicurezza di funzionamento ed opera con piccole forze di comando, per stabilire e disinserire un accoppiamento con vincolo geometrico in un differenziale del genere menzionato all'inizio. La relativa soluzione sta nel fatto che il dispositivo di disaccoppiamento presenta organi di accoppiamento scorrevoli radialmente e guidati in aperture radiali di un elemento a manicotto, e un albero di comando, guidato assialmente nell'elemento a manicotto, con almeno un ingrossamento di comando agente dall'interno sugli organi di accoppiamento, laddove elmento a manicotto ed albero di comando sono scorrevoli assialmente reciprocamente e gli organi di accoppiamento in una prima posizione relativa del manicotto e dell' albero per il disaccoppiamento arretrano nell' elemento a manicotto mentre in una seconda posizione relativa del manicotto e dell'albero per l'accoppiamento avanzano dall' elemento a manicotto e vengono bloccati radialmente dall' albero, e inoltre che il dispositivo di disaccoppiamento presenta oragni di accoppiamento scorrevoli radialmente e guidati in aperture radiali di un elemento a manicotto, ed un albero di comando, guidato assialmente nell'elemento a manicotto, con almeno un ingrossamento di comando agente dall'interno sugli organi di accoppiamento, laddove elemento a manicotto ed albero di comando sono scorrevoli reciprocamente assialmente e gli organi di accoppiamento in una prima posizione relativa del manicotto e dell'albero per il disaccoppiamento arretrano nell' elemento a manicotto, mentre in una seconda posizione relativa del manicotto e dell'albero per l'accoppiamento avanzano dall' elemento a manicotto e vengono bloccati radialmente dall'albero di comando, e che un manicotto di impostazione e di blocco, oppure uno spinotto -di impostazione e di blocco è sollecitabile assialmente da un organo di impostazione, e l'albero di comando, mediante gli organi di blocco, che sono spostati radialmente o assialmente dal manicotto di blocco o dallo spinotto di blocco sulla superficie anulare di invito, è scorrevole assialmente nella posizione di accoppiamento, e che almeno una delle superfici di impostazione dell'albero di comando, sollecitanti gli organi di blocco, è realizzata conicamente in modo tale che gli organi di blocco per effetto della forza di richiamo assiale dell' albero di comando o dell' elemento a manicotto, provocata specialmente dalla sollecitazione di coppia, subiscono una componente di forza radiale agente in direzione di sbloccaggio, e infine che il manicotto di impostazione e di blocco oppure lo spinotto di impostazione e di blocco è dotato di una superficie di blocco cilindrica o conica per fissare gli organi di blocco contro la forza di richiamo radiale.

Come organo di accoppiamento vanno previste preferibilmente sfere che possono essere disposte in particolare su più circonferenze primitive, assialmente consecutive, cosicché sono possibili organi di accoppiamento relativamente piccoli e quindi un diametro d'albero relativamente modesto.

Con un dispositivo di tale tipo le forze di comando sotto carico vanno mantenute estremamente modeste; specialmente nel caso di ingrossamento di comando realizzato conicamente lo sbloccaggio avviene con l'ausilio della coppia applicata sulla corrispondente ruota del semialbero. Non appena ciò è consentito dal corrispondente contorno esterno dell' albero di comando, gli organi di accoppiamento per effetto della coppia vengono spostati nella loro posizione radialmente interna. Anche l'innesto degli organi di accoppiamento è possibile con forze modeste.

In una realizzazione preferita l'elemento a manicotto è accoppiato solidale alla rotazione con una delle ruote di semialbero ed è fissato assialmente nella scatola del differenziale, mentre l'albero di comando è scorrevole assialmente nell'elemento a manicotto.

Conformemente ad una prima forma di realizzazione il contorno esterno dell'albero di comando nella zona dell' ingrossamento di comando può essere cilindricamente o conicamente autobloccante rispetto ad un'azione dinamica radiale degli organi dì accoppiamento sotto sollecitazione di coppia. In tal caso è previsto che l'albero di comando è sostenuto elasticamente rispetto all'elemento a manicotto e l'albero di comando viene spostato in antagonismo alla carica elastica.

Conformemente ad una vantaggiosa realizzazione costruttiva, razze accoppiate con l'albero di comando, possono passare radialmente attraverso aperture nell'elemento a manicotto e un anello di comando può essere fissato su queste ed è sollecitabile da un elemento di impostazione agente assialmente.

In particolare l'anello di comando in una prima esecuzione può presentare almeno una superficie di invito approssimativamente radiale e può essere previsto un eccentrico, che è disposto con asse di rotazione radiale rispetto all' albero di comando, nella scatola del differenziale, ed agisce su questa superficie di invito. Come organo di impostazione per l'azionamento degli elementi di impostazione sull' anello di comando sono impiegabili elettromagneti, cilindri pneumatici od idraulici.

Conformemente ad una seconda possibile esecuzione il contorno esterno dell' albero di comando nell'ambito dell'ingrossamento di comando e eseguito conicamente non autobloccante rispetto ad un'azione dinamica radiale degli organi di accoppiamento sotto sollecitazione di coppia. Per non rendere necessari aggiuntivi organi di azionamento, preferibilmente un manicotto di impostazione e di blocco oppure uno spinotto di impostazione e di blocco sono sollecitabili assialmente da un organo di impostazione e l'albero di comando è scorrevole assialmente nella posizione di accoppiamento per mezzo degli organi di blocco, che sono spostabil almeno radialmente dal manicotto di impostazione e di blocco oppure dallo spinotto di impostazione e di blocco su una superficie anulare di invito. In tal caso almeno una delle superfici di impostazione sollecitanti gli organi di blocco può essere realizzata conicamente, in modo tale che gli organi di blocco per effetto della forza di richiamo assiale dell'albero di comando, provocata in particolare da sollecitazione di coppia, subiscono una componente radiale agente in direzione di sblocco, e inoltre in modo che il manicotto di impostazione e di blocco oppure lo spinotto di impostazione e di blocco è dotato di una superficie di blocco cilindrica o conica per fissare gli organi di blocco in antagonismo alla forza di richiamo radiale.

Come organi di blocco. vanno previste parimenti preferibilmente sfere, che possono entrare in una cava anulare nell' elemento a manicotto. Un manicotto di impostazione e di blocco, situato all'esterno dell'elemento a manicotto, può essere supportato girevole in un anello di impostazione, laddove come organo di impostazione per l'anello di impostazione si possono prevedere elettromagneti, cilindri pneumatici ed idraulici. Il manicotto di impostazione e di blocco può essere sollecitabile anche direttamente elettromagneticamente, specialmente per mezzo di un magnete anulare che lo circonda, laddove l' anello di impostazione può essere realizzato come ancora magnetica ed il manicotto di impostazione e di blocco può essere fatto di materiale magneticamente non conduttivo. Nel caso di uno spinotto di impostazione e di blocco, situato coassialmente e nel prolungamento rispetto all'albero di comando, l' organo di impostazione può essere integrato direttamente in una flangia del semialbero. In tal caso lo spinotto di impostazione e di blocco può essere sollecitato direttamente da un pistone sollecitabile a pressione, al quale tramite fori nella flangia del semialbero si può fornire sovrappressione oppure depressione dall'esterno.

Alternativamente lo spinotto di impostazione e di blocco può essere sollecitato direttamente elettromagneticamente, laddove la corrente di azionamento viene addotta tramite contatti striscianti. Conformemente ad un'ultima possibilità, lo spinotto di impostazione e di blocco viene sollecitato da masse centrifughe operanti in antagonismo ad una molla di richiamo. Tali masse centrifughe possono essere supportate su una o due camme di supporto in una cava anulare nella flangia del semialbero, laddove esse sono avvolte da una o più molle anulari e la sollecitazione dello spinotto di impostazione e di blocco avviene mediante camme di comando sulle masse centrifughe.

Nei disegni sono rappresentate più forme di realizzazione dell'invenzione.

In particolare:

la figura 1 mostra un differenziale in semisezione, con un dispositivo di disaccoppiamento, in cui razze sull'albero di comando sono fatte passare radialmente attraverso aperture nell'elemento a manicotto, e su di esse è fissato un anello di comando azionabile da un eccentrico, agente assialmente, con asse di rotazione radiale rispetto all'albero di comando tramite un braccio di leva,

la figura 2 mostra il dispositivo di disaccoppiamento secondo la figura 1, in dettaglio e nelle sue due posizioni di comando,

la figura 3 mostra un dispositivo di disaccoppiamento con sfere di blocco, che sporgono dall'elemento a manicotto, sono spostabili puramente radialmente e bloccano l'albero di comando, laddove il dispositivo di disaccoppiamento è azionabile elettricamente per mezzo di un magnete anulare integrato nell'elemento di supporto della scatola del differenziale, nelle sue due posizioni di comando,

la figura 4 mostra un dispositivo di disaccoppiamento con sfere di blocco spostabili radialmente ed assialmente e bloccanti l'albero di comando, laddove il dispositivo di disaccoppiamento per mezzo di sovrappressione o depressione, fornita fra anelli di tenuta d' albero nell'albero rotante, è azionabile mediante un pistone a membrana integrato nella flangia del semialbero, nelle sue due posizioni di comando,

la figura 5 mostra un dispositivo di disaccoppiamento con sfere di blocco spostabili radialmente ed assialmente e bloccanti l'albero di comando, laddove il dispositivo di disaccoppiamento è azionabile per mezzo di un elettromagnete, che è alimentato con corrente tramite anelli di contatto strisciante ed è integrato nella flangia del semialbero, nelle sue due posizioni di comando,

la figura 6 mostra un dispositivo di azionamento per un dispostivo di disaccoppiamento azionabile mediante masse centrifughe, spostabili radialmente, per mezzo di uno spinotto di comando e di blocco sposabile assialmente.

Nella figura 1 sono riconoscibili parti di una scatola 46 del differenziale, in cui tramite cuscinetti a rotolamento 19, 20 è supportata una gabbia 21 del differenziale costituita di una marmitta 23 della scatola e di un coperchio 22 della scatola. Il secondo dei cuscinetti a rotolamento è sostenuto in particolare direttamente in un elemento portante anulare 8, che tramite una guarnizione 24 ed un coperchio esterno 26 è chiuso ermeticamente rispetto alla scatola 46 del differenziale, mentre tramite una guarnizione interna scorrevole 25 è chiuso a tenuta rispetto all' elemento 1 a manicotto, che su una dentatura longitudinale 28 reca una delle ruote 27 del semialbero. L'elemento 1 a manicotto sul lato esterno del differenziale si raccorda con una flangia 40 del semialbero per l'accoppiamento con un semialbero. La seconda delle ruote 29 del semialbero è accoppiata indirettamente, solidale alla rotazione, con un mozzo 30 del semialbero avente una dentatura interna 32 per alloggiare un semialbero. Il mozzo 30 forma contemporaneamente la custodia 33 di un giunto a viscosità, in cui un complesso di lamelle esterne 44 è sostenuto solidale alla rotazione in una dentatura interna 43. La custodia è chiusa con un coperchio 34 che rappresenta direttamente l'accoppiamento con la ruota 29 del semialbero. Nella custodia 33 si muove un manicotto 31 che su una dentatura esterna 41 alloggia solidale alla rotazione il complesso di lamelle interne 42 del giunto a viscosità ed è chiuso a tenuta mediante diverse guarnizioni rispetto alla custodia 33, rispettivamente alla ruota 29 del semialbero.

Il manicotto 31 presenta cave interne 35 in cui possono entrare sfere 11 per stabilire un accoppiamento solidale alla rotazione fra il manicotto 1 e il manicotto 31, quando l'albero di comando 2 è spostato assialmente e spinge le sfere 11 tramite il loro contorno esterno nelle gole 35. Lo spostamento dell'albero di comando 2 avviene per mezzo di un eccentrico 9 agente su un anello di comando 6. L'eccentrico 9 è supportato in un manicotto 18 nell' elemento portante 8 del cuscinetto ed è chiuso ermeticamente verso l'eterno per mezzo di una guarnizione 13. La leva 10 è fissata con una vite 17 sull'eccentrico 9 e poggia su un disco 16. L'anello di comando 6 è fissato su razze 3 su un manicotto 36, le quali passano attraverso aperture 37 nell'elemento 1 a manicotto. Il manicotto 36 agisce direttamente su un anello di pressione 5 sullo spinotto di blocco 87. Sullo spinotto di blocco 87 è prevista una molla di pressione 14 poggiante mediante un disco 7 sull' elemento 1 a manicotto. Lo spinotto di impostazione e di blocco 87 con la sua superficie anulare di invito frontale 79 e con una superficie di blocco sollecita sfere di blocco 68 spostabili radialmente ed assialmente. Queste poggiano su una superficie di sostegno 78 dell'albero di comando 2. Nella matà superiore della figura 2 è rappresentata la posizione di inserimento mentre nella metà inferiore è rappresentata la posizione di disaccoppiamento. Per il movimento dell'albero di comando 2 dalla posizione di disaccoppiamento nella posizione di inserimento, tramite l'eccentrico 9, ruotato dal braccio di leva 10, viene mosso l'anello di comando 6, tramite questo il manicotto di comando 36 e da questo, tramite il disco 16, lo spinotto di blocco 87, in direzione della freccia, sull'albero di comando 2. La superficie anulare di invito 75 dello spinotto di blocco 87 sollecita le sfere di blocco 68 e queste sollecitano la superficie di sostegno 78 dell' albero di comando 2. L'albero di comando 2 viene mosso verso sinistra per cui le sfere 11 sulle superfici coniche dell'ingrossamento di comando 45 vengono mosse radialmente verso l'esterno, avanzando dai fori dell'elemento 1 a manicotto che le alloggiano, ed entrano nelle gole 35 del supporto 31 delle lamelle interne provocando un accoppiamento solidale alla rotazione fra l'elemento 1 a manicotto e il supporto 31 delle lamelle interne. Contemporaneamente le sfere di blocco 68 possono deviare radialmente ed entrare in uno spazio anulare con una superficie di sostegno conica 61. Lo spinotto di blocco 87 con la propria superficie esterna impedisce un movimento delle sfere di blocco 68 radialmente verso l'interno.

In tal modo viene assicurata la posizione di impegno delle sfere 11 e dell'albero di comando 2. Sul braccio di leva 10 va ora applicata la forza necessaria per superare la forza esercitata dalla molla di pressione 14 sul manicotto di comando 36 e sullo spinotto di blocco 87. Se viene eliminata la sollecitazione del braccio di leva 10 allora lo spinotto di blocco 87 per effetto della carica della molla di pressione 14 si sposta verso destra e libera le sfere di blocco 68. La forza risultante dalla forma delle gole 11, con la rotazione, muove le sfere 11 radialmente verso l'interno e sposta l'albero di comando 2 nella posizione rappresentata nella metà inferiore della figura 2, verso destra, cosicché le sfere 11 si disimpegnano completamente dalle gole 35 e BÌ verifica un disaccoppiamento. Tramite le lamelle interne 42, accoppiate con il supporto 31 delle lamelle interne e che producendo, forze di attrito agiscono sulle lamelle esterne 44 e sulla custodia 33 accoppiata con esse, la flangia dell'albero di azionamento 40, quando le sfere 11 sono impegnate con le gole 35, in dipendenza delle differenze del numero di giri delle ruote del semialbero, risulta quindi accoppiata in maniera bloccante con il manicotto 30 del semialbero. La forma degli ingrossamenti di comando 45 è autobloccante rispetto alla sollecitazione radiale per effetto delle sfere 11 sotto l'influenza della coppia. Si produce un effetto di bloccaggio parziale del differenziale grazie all' azione del giunto a viscosità.

Nella posizione rappresentata nella metà inferiore del disegno della figura 2, la ruota 27 del semialbero è accoppiata con la ruota 29 del semialbero esclusivamente tramite la ruota di compensazione 38, supportata girevole su una raggera 39 a spinotti inserita nella scatola 21 del differenziale.

Nella figura 3 è riconoscibile una flangia 96 del semialbero che è accoppiata con 1'elemento 1 a manicotto e presenta rientranze radiali in cui si possono spostare radialmente sfere di blocco 48. Inoltre è riconoscibile un elemento portante 100 dei cuscinetti di una scatola del differenziale, in cui un avvolgimento magnetico 52 è sostenuto su un portabobina 56, al quale tramite un cavo 55 viene addotta corrente.

Un anello di impostazione 51 è sagomato come ancora magnetica e poggia sul portabobina 56 in corrispondenza di molle di pressione 54 assialmente attive, sistemate in rientranze dell' anello di impostazione 51 e del portabobina 56. Nell'anello di impostazione 51 un manicotto di impostazione e di blocco 49 è supportato girevole ed è assicurato assialmente mediante un anello di sicurezza 50.

Il manicotto di impostazione e di blocco 49, scorrevole assialmente insieme all'anello di impostazione 51, con il proprio contorno interno, costituito di una superficie anulare di invito 59 e di una superficie di blocco 60, agisce sulle sfere di blocco 48. Queste a loro volta poggiano sulla superficie di sostegno 58 assialmente contro la flangia 96 del semialbero ed agiscono su un cono di comando 47 fissato assialmente sull'albero di comando 2. Nella posizione rappresentata nella metà superiore della figura 3 il dispositivo di disaccoppiamento è aperto ed è possibile una trasmissione della coppia dalla ruota 27 del semialbero alla ruota 29 del semialbero esclusivamente tramite le ruote di compensazione.

Nella posizione rappresentata nella metà inferiore della figura l' elemento 1 a manicotto tramite le sfere di accoppiamento 11 è accoppiato con vincolo geometrico con il manicotto 31. In questa posizione l'anello di impostazione 51, sagomato come ancora magnetica, per effetto del campo di forze dell' elettromagnete in antagonismo alla forza di richiamo delle molle di pressione 54 viene mantenuto nella posizione sinistra più esterna. La superficie di blocco 60 del manicotto di impostazione di blocco 49 mantiene in posizione le sfere di blocco 48 in antagonismo ad una forza di richiamo fra la superficie di sostegno 58 nella flangia del semialbero e la superficie di sostegno 61 del cono di comando 47. L'albero di comando 2, accoppiato assialmente rigidamente con il cono di comando 47, coadiuva le sfere di complemento li sugli ingrossamenti di comando 45, sagomati non autobloccanti conicamente rispetto alla sollecitazione radiale delle sfere di accoppiamento, in antagonismo ad una forza di richiamo provocata dalla coppia trasmessa.

Se, partendo dalla posizione rappresentata inferiormente nella figura 3, viene disinserita la corrente, allora crolla il campo di forza dell'elettromagnete e le molle di pressione 54 portano l'anello di impostazione 51 ed il manicotto di impostazione e di blocco 49, supportato su di esso, nella posizione destra più esterna, rappresentata superiormente in figura 3. In tal modo si elimina il bloccaggio delle sfere di blocco 48, dopo di che esse in seguito alla forza di richiamo assiale, agente dall'albero di comando 2, sul cono di comando 47, si muovono radialmente verso l'esterno e sbloccano assialmente il cono di comando 47. Le forze di richiamo che sono provocate dalla coppia ed agiscono radialmente verso 1'interno sulle sfere di accoppiamento 11, in seguito al contorno esterno conico degli ingrossamenti di comando 45 portano allo spostamento dell' albero di comando 2 nella posizione rappresentata superiormente, dopo di che le sfere di accoppiamento 11 interrompono l'accoppiamento con vincolo geometrico con il manicotto 31.

Se viene inserita la corrente allora l'anello di comando si riporta nella posizione rappresentata inferiormente, dopo che il manicotto di comando ed il blocco 49 tramite la superficie anulare di invito 59 ha spostato radialmente verso l'interno le sfere di blocco 48 e questo, tramite la superficie di comando 62 nel cono di comando 47, ha spostato nella posizione destra l'albero di comando 2 accoppiato con esso e questo a sua volta ha spostato le sfere di accoppiamento 11 radialmente verso l'esterno nella posizione rappresentata inferiormente.

Nella figura 4 è riconoscibile una flangia 98 del semialbero, che è sollecitabile a pressione tramite un foro 73 nell'elemento portante 49 del cuscinetto e tramite un'intercapedine anulare 101, che è chiusa a tenuta rispetto all' interno del differenziale con un anello di tenuta 74 per albero e rispetto all'ambiente circostante con un anello di tenuta 75 per albero.

L'intercapedine anulare 101 tramite fori 72 è collegata con uno spazio di lavoro 102 nella flangia 98 del semialbero. Lo spazio di lavoro 102 è delimitato sul lato sinistro dal contorno interno della flangia 98 del semialbero e sul lato destro da un pistone 70 che con una molla 71 a membrana è chiuso a tenuta rispetto alla flangia 98 del semialbero. Il pistone 70 scorrevole assialmente reca uno spinotto di impostazione e di blocco 69, il quale penetra in un foro dell'elemento 1 a manicotto ed chiuso a tenuta rispetto a questo per mezzo di un anello di tenuta 64. Lo spinotto di impostazione e di blocco 69 è sagomato in corrispondenza della sua estremità libera in una superficie di blocco 67 ed in una superficie anulare di invito 79, tramite la (piale esso agisce su sfere di blocco 68. Le sfere di blocco 68 si trovano in impegno con vincolo meccanico in primo luogo con lo spinotto di impostazione e di blocco 69 ed in secondo luogo, tramite una superficie di sostegno 78, con l'albero di comando 2.

Nella posizione di comando rappresentata inferiormente in figura 4 l'albero di comando 2 e bloccato assialmente in antagonismo ad una forza di richiamo, per mezzo delle sfere di blocco 68 sostenute in una cava anulare 76, per cui è stabilito un accoppiamento con vincolo geometrico per trasmettere coppia fra manicotto 31 ed elemento 1 a manicotto, tramite le sfere di accoppiamento 11 che mediante l'albero di comando 2 sono sostenute radialmente nella loro posizione.

In una esecuzione azionata a sovrappressione il pistone 70 per effetto della molla a membrana, progettata come molla di pressione, oppure per effetto di un'altra non rappresentata molla di pressione, viene sollecitato in direzione di chiusura. Partendo dalla posizione di comando rappresentata inferiormente il pistone 70 viene spostato assialmente mediante alimentazione di pressione sullo spazio di lavoro 102 tramite il foro 73, l'intercapedine anulare 101 ed i fori 72, cosicché esso libera le sfere di blocco 68 ed assume la posizione rappresentata superiormente. Lo sbloccaggio delle sfere di accoppiamento 11 avviene quindi corrispondentemente alla descrizione del funzionamento della figura 4.

In una esecuzione, azionata a depressione, lo spazio di lavoro 102 nella posizione di chiusura, rappresentata inferiormente in figura 4, del dispositivo di disaccoppiamento è sollecitato a depressione, per cui il pistone 70 viene sostenuto contro la molla a membrana 71, progettata come molla di trazione, oppure contro una molla di pressione 54, agente in direzione di apertura, nella posizione rappresentata inferiormente. Fornendo pressione ambiente sul foro 73 il pistone 71 in dipendenza della carica della molla di richiamo, si sposta nella posizione rappresentata superiormente nella figura 4, laddove si svolge il processo di sblocco già descritto.

Nella figura 5 è rappresentata una flangia 103 del semialbero, in cui è integrato un dispositivo di azionamento elettromagnetico. Nella flangia 103 del semialbero su un portabobina 85, che si raccorda con un anello isolante 86 è inserito un avvolgimento magnetico. La corrente di azionamento può essere addotta tramite un contatto strisciante oppure, a seconda dell'esecuzione, tramite due contatti striscianti fissati sul coperchio di supporto 14.

Uno spinotto di impostazione e di blocco 87, che in corrispondenza di un lato si raccorda con un'ancora magnetica 81 ed è supportato scorrevole assialmente in un manicotto di supporto 84, in antagonismo alla forza di richiamo di una molla di pressioen 105, con una superficie anulare di invito 79 e con una superficie di blocco agisce su sfere di blocco 68 spostabili rdialmente ed assialmente. Le sfere di blocco 66 in primo luogo si impegnano con vincolo meccanico con lo spinotto di impostazione e di blocco e in secondo luogo, tramite una superficie di sostegno 78, con l'albero di comando 2.

Il dispositivo di disaccoppiamento rapprsentato in figura 5 ed azionato elettromagneticamente si distingue per il funzionamento rispetto al dispositivo di disaccoppiamento, già descritto, secondola figura 4, soltanto per la modalità dell'azionamento.

Quando e inserita la corrente l' ancora magnetica per effetto del campo di forza dell'elettromagnete in antagonismo alla carica della molla di richiamo 105 viene spostata nella posizione rappresentata inferiormente, per cui viene chiuso il giunto. Quando è disinserita la corrente allora la molla di pressione 105 sposta il manicotto di blocco nella posizione rappresentata superiormente, il che porta alla disinserzione del giunto. Nella figura 6 è riconoscibile una flangia 106 di semialbero, in cui in una cava anulare masse centrifughe 92, spostabili in sostanza radialmente in antagonismo alla forza di richiamo di una molla anulare 91, sono supportate su camme di supporto 94 in una cava anulare 90. Le masse centrifughe 92 in corrispondenza del loro lato situato radialmente verso l'interno, recano camme di comando 93, che tramite dischi 89 ed anelli di sicura 88 agendo assialmente si trovano in accoppiamento con vincolo geometrico con uno spinotto di impostazione e di blocco 87. Se l'equilibrio dinamico fra forza centrifuga delle masse centrifughe 92 e forza di richiamo della molla anulare 91 viene superato a favore della forza centrifuga, allora le masse centrifughe vengono spostate radialmente verso l'esterno e viene spostato assialmente lo spinotto di impostazione e di blocco 87 tramite le camme di comando 93. Legenda

1 Elemento a manicotto

2 Albero di comando (chiavetta a molla)

3 Razza

4 Anello di sicura

5 Disco

6 Anello di comando

Anello di battuta Elemento portacuscinetto Eccentrico

Braccio di leva

Sfera

Anello di tenuta Anello di tenuta

Molla di pressione Anello di sicura

Disco

Vite

Boccola

Cuscinetto a rotolamento Cuscinetto a rotolamento Gabbia del differenziale Coperchio della gabbia Custodia della gabbia Anello di tenuta Guarnizione di albero Anello di protezione Ruota del semialbero Dentatura longitudinale Ruota del semialbero Mozzo del semialbero Portalamelle interne Dentatura interna

Portalamelle esterne Coperchio

Gola

Manicotto di comando Apertura

Ruota di compensazione Raggiera a spinotto Flangia del semialbero Dentatura esterna Lamella interna

Gola esterna

Lamella esterna Ingrossamento di comando Scatola del differenziale Cono di comando

Sfera di blocco Manicotto di blocco Anello di sicura

Anello di impostazione Avvolgimento magnetico Elettromagnete

Molla di pressioen

Cavo

Portabobina Rientranza

Superficie di sostegno Superficie anulare di invito Superficie di blocco

Superficie di sostegno Superficie di comando Coperchio

Anello di tenuta

Manicotto di protezione Superficie di sostegno Superficie di blocco

Sfera di blocco

Spinotto di blocco

Pistone

Molla a membrana

Foro

Guarnizione per albero

Anello di guarnizione per albero Cava anulare

Coperchio

Superficie di sostegno Superficie anulare di invito Avvolgimento magnetico

Ancora

Contatto strisciante Anello di sicura Manicotto di supporto Portabobina Isolamento

Spinotto di blocco Anello di sicura Disco

Cavo anulare

Molla anulare

Massa centrifuga Camma di comando Camma di supporto Spinotto di comando Flangia del semialbero Cono di sostegno Flangia del semialbero Portacuscinetto Portacuscinetto Intercapedine anulare Spazio di lavoro Flangia del semialbero Portacuscinetto

Molla di pressione.

Claims

1. Differenziale, specialmente da impiegare in un assale motore di un autoveicolo, comprendente una disposizione di blocco, specialmente nella forma di un giunto a viscosità, il cui effetto di blocco dipende dalla differenza del numero di giri fra le due ruote (27, 29) dei semialberi e delle cui parti (42, 44), girevoli reciprocamene e producenti l'azione di blocco, una parte (44) e accoppiata solidale alla rotazione con la gabbia (21) del differenziale oppure con una delle ruote (29) del semialbero, mentre le altre parti (42) sono accoppiabili a scelta con l'altra delle ruote (27) dei semialberi, e inoltre comprendente un dispositivo di disaccoppiamento per stabilire e disinserire un accoppiamento con vincolo geometrico fra le seconde delle parti (42), reciprocamente girevoli, della disposizione di blocco e la seconda delle ruote (27) del semialbero, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di disaccoppiamento presenta organi di accoppiamento (11), scorrevoli radialmente, che sono guidati in aperture radiali di un elmento (1) a manicotto, e un albero di comando (2) guidato assialmente nell'elemento a manicotto, con almeno un ingrossamento di comando (45) agente dall'interno sugli organi di accoppiamento (11), laddove elemento (1) a manicotto ed albero di comando (2) sono reciprocamente scorrevoli assialmente e gli organi di accoppiamento (11) in una prima posizione relativa del manicotto e dell'albero per il disaccoppiamento arretrano nell'elemento a manicotto (1) mentre in una seconda posizione relativa del manicotto e dell'albero per l'accoppiamento avanzano dall'elemento (1) a manicotto, e vengono bloccati radialmente dall'albero di comando (2) e che un manicotto di impostazione e di blocco (49) oppure uno spinotto di impostazione e di blocco (69, 87) è Bollecitabile assialmente da un organo di impostazione, e l'albero di comando (2) mediante gli organi di blocco (48, 68) spostati radialmente o assialmente dal manicotto di blocco (49) oppure dallo spinotto di blocco (69, 87) tramite la superficie anulare di invito (59, 79), è scorrevole assialmente nella posizione di accoppiamento, e inoltre che almeno una delle superfici di impostazione (66, 78, 58, 61) dell'albero di comando (2), sollecitante gli organi di blocco (48, 68) è realizzata conicamente, in modo tale che gli organi di blocco (48, 68) in seguito alla forza di richiamo dell'albero di comando (2) o dell'elemento (1) a manicotto, provocata specialmente dalla sollecitazione di coppia, subiscono una componente di forza radiale agente in direzione di sblocco, e infine che il manicotto di impostazione e di blocco (49) oppure lo spinotto di impostazione e di blocco (69, 87) è dotato di una superficie di blocco cilindrica o conica (67, 60) per fissare gli organi di blocco (48, 68) contro la forza di richiamo radiale.

2. Differenziale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il contorno esterno dell'albero di comando.(2) nella zona dell'ingrossamneto di comando (45) è realizzato cilindricamente o conicamente autobloccante rispetto ad un'azione dinamica radiale degli organi di accoppiamento, e che l'albero di comando (2) poggia elasticamente rispetto all'elemento a manicotto (1).

3. Differenziale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il contorno esterno dell'albero (2) di comando nella zona dell'ingrossamento (45) di comando è eseguito conicamente in modo non bloccante rispetto ad un impegno dinamico radiale degli elementi di accoppiamento.

4. Differenziale secondo le rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che è prevista almento una rientranza (57, 76) nell'elemento (1) a manicotto, in cui possono entrare gli organi di blocco (48, 68) per il bloccaggio assiale dell'albero di comando (29).

5. Differenziale secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che come organo di impostazione sono previsti elettromagneti, cilindri pneumatici o idraulici.

6. Differenziale secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che il manicotto di blocco (49) può essere sollecitato elettromagneticamente, specialemente per mezzo di un magnete anulare che lo circonda, (figura 3).

7. Differenziale secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il manicotto di blocco (49) è supportato girevole in un anello di impostazione (51). (Figura 3).

8. Differenziale secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'anello di impostazione (51) è realizzato come ancora magnetica e il manicotto di blocco (49) è fatto di materiale magneticamente non conduttivo. (Figura 3).

9. Differenziale secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che come organo di impostazione per l'anello di impostazione (51) sono previsti cilindri pneumatici o idraulici.

10. Differenziale secondo la rivendicazione da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che lo spinotto di blocco (69) è sollecitabile da un organo di impostazione integrato nella flangia (40) del semialbero. (Figure 4-6).

11. Differenziale secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che lo spinotto di blocco (69) è sollecitabile direttamente mediante un pistone, al quale una sovrappressione o depressione viene addotta dall'esterno tramite fori (72) nella flangia del semialbero, (figura 4).

12. Differenziale secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che lo spinotto di blocco (69, 87) può essere sollecitato direttamente elettromagneticamente e la corrente di azionamento viene addotta tramite contatti striscianti (82). (Figura 5).

13. Differenziale secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che lo spinotto di blocco (87) è sollecitabile mediante masse centrifughe (42) in antagonismo ad una molla di richiamo (91). (Figura 6).

14. Differenziale secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che le masse centrifughe (92) sono supportate su una o due camme di supporto (94) in una cava anulare (90) nella flangia (40) del semialbero, e che esse sono avvolte da una o più molle anulari (91), e infine che la sollecitazione dello spinotto di blocco (87) avviene mediante camme di comando (93). (Figura 6).

15. Differenziale secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 14, caratterizzato dal fatto che come organi di accoppiamento (11) sono previste sfere specialmente disposte su più circonferenze primitive assialmente consecutive .