ITMI20070337A1

ITMI20070337A1 - Snodo omocinetico ad elevata semplicita' di montaggio

Info

Publication number: ITMI20070337A1
Application number: IT000337A
Authority: IT
Inventors: Claus Disser; Mathias Lutz; Manfred Niederhufner; Volker Szentmihalyi
Original assignee: Shaft Form Engineering Gmbh
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-08-23
Also published as: FR2897662A1; DE112007001006A5; US20080305878A1; DE102007004931B4; WO2007095885A1; JP2009527701A; JP5145249B2; ES2340568B1; CN101405518B; US7682257B2; BRPI0708139B1; DE102007004931A1; BRPI0708139A2; CN101405518A; FR2897662B1; ES2340568A1

Description

DESCRIZIONE

L’invenzione riguarda uno snodo omocinetico con un mozzo interno e un mozzo esterno, in cui di volta in volta sono previste più piste associate tra loro a coppie, in cui sfere guidate in una gabbia per la trasmissione di un momento torcente sono alloggiate tra il mozzo interno e il mozzo esterno, e con almeno un attacco snodato, che nello stato montato dello snodo è collegato con uno dei mozzi mediante profilature del mozzo e dell’attacco snodato associate l'una all'altra.

Snodi omocinetici del genere vengono impiegati ad esempio in alberi longitudinali o laterali di autoveicoli per la trasmissione di un momento torcente da un motore a ruote azionate. Nel caso degli snodi omocinetici noti dalle pubblicazioni brevettuali DE10209933A1 e DE10340583A1 il mozzo esterno viene circondato da un corpo di trascinamento, che è saldato in modo fisso per esempio ad un albero tubolare. Il mozzo esterno e il corpo di trascinamento presentano in tal caso profilature associate l'una all'altra per la trasmissione di un momento torcente. Nello stato montato dello snodo il corpo di trascinamento è fissato mediante una flangiatura in direzione radiale al mozzo esterno.

Le profilature sono formate per lo più da scanalature e sporgenze estendentisi sostanzialmente in direzione assiale dello snodo, che presentano pareti laterali o fianchi paralleli all'asse, con un accoppiamento incerto, ove oggi spesso vengono impiegati procedimenti di fabbricazione ad alta precisione per i componenti dello snodo, per esempio una fabbricazione senza asportazione di trucioli. L'accoppiamento incerto deve rendere possibile da una parte uno scorrimento il più possibile agevole del corpo di trascinamento sul mozzo esterno e dall'altra parte un collegamento il più possibile senza gioco tra il corpo di trascinamento e il mozzo esterno nello stato montato dello snodo.

A causa degli accoppiamenti incerti, nel funzionamento può generarsi tuttavia un piccolo gioco tra il mozzo esterno e il corpo di trascinamento, che in particolare in caso di cambiamenti del senso di rotazione porta ad un movimento relativo minimo tra questi componenti. Ad ogni cambiamento del senso di rotazione dello snodo è quindi possibile un piccolo movimento differenziale nello snodo, prima che le pareti laterali o i fianchi, disposti in direzione circonferenziale, delle scanalature e sporgenze siano adiacenti le une alle altre. Ciò può portare a indesiderati colpi acustici nello snodo.

Nella pubblicazione brevettuale DE10342497A1 viene proposto di realizzare un perno dell'albero e un mozzo interno in modo tale che all'inserimento del perno nel mozzo, rimanga dapprima un gioco in direzione radiale per rendere possibile un facile inserimento a mario. Solo alla fine del percorso di spostamento il perno e il mozzo sono a stretto contatto reciproco in direzione radiale.

Il compito della presente invenzione è, rispetto a ciò, quello di mettere a disposizione uno snodo omocinetico il più possibile facile da montare, del tipo citato all'inizio, in cui anche in caso di cambiamenti di carico o di senso di rotazione non venga generato alcun movimento differenziale tra i componenti uniti sulla circonferenza o periferia, come un mozzo e un attacco snodato.

Questo compito viene risolto secondo l'invenzione sostanzialmente per il fatto che le profilature sono realizzate in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato in maniera resistente alla rotazione almeno in direzione circonferenziale con un accoppiamento stabile con l'attacco snodato. In particolare il mozzo nello stato montato dello snodo è collegato in tal caso sotto precarico elastico con l'attacco snodato. Se il mozzo e l'attacco snodato sono bloccati così l'uno con l'altro, non è più possibile un movimento relativo o differenziale tra questi componenti collegati lungo la periferia nemmeno in caso di cambiamenti di carico o di direzione di rotazione.

Preferibilmente le profilature sono realizzate e adattate l'una all'altra in modo tale che l'attacco snodato durante il montaggio dello snodo sia agevole da spostare con un accoppiamento mobile o incerto rispetto al mozzo almeno per una parte del percorso di spostamento assiale dell'attacco snodato rispetto al mozzo, e il mozzo venga collegato con un accoppiamento stabile, in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato soltanto nell’ultima parte del percorso assiale di spostamento. In tal caso uno spostamento sostanzialmente agevole significa che questo spostamento può venire effettuato eventualmente anche a mano senza utensile supplementare. Ciò rende possibile un premontaggio a mano e contribuisce pertanto ad una notevole semplificazione della connessione dell'albero all'articolazione. In particolare grazie a questo premontaggio manuale viene già raggiunto un buon allineamento preliminare. Soltanto in una seconda parte del percorso d'innesto si deve allora applicare, per esempio con l'ausìlio di un utensile, una forza maggiore a causa di un attrito più forte. Grazie all'ampio premontaggio manuale, il montaggio nella seconda parte del percorso d'innesto può venire effettuato tuttavia con utensili relativamente semplici.

Secondo una forma di esecuzione preferita dell'invenzione le profilature sono formate da sporgenze e rientranze associate l'una all'altra, che sono previste su superfici periferiche del mozzo e dell'attacco snodato rivolte l'una verso l'altra. Così sulla superficie esterna di un mozzo esterno possono essere previste ad esempio più scanalature, mentre sulla superficie interna di un corpo di trascinamento come attacco snodato sono realizzate sporgenze o nervature di trascinamento corrispondenti.

Le profilature del mozzo e/o l'attacco snodato possono presentare inoltre una profondità e/o altezza variabile in direzione assiale dello snodo in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato. Per esempio la profondità delle scanalature eseguite sulla superficie esterna di un mozzo esterno può così diminuire, in direzione assiale del mozzo esterno, dal lato rivolto durante il montaggio ad un corpo di trascinamento verso il lato non rivolto verso il corpo di trascinamento durante il montaggio. Ad una altezza costante delle sporgenze sulla superficie interna di un corpo di trascinamento è quindi possibile dapprima un facile inserimento delle sporgenze nelle scanalature, ove alla fine del montaggio avviene un bloccaggio tra le scanalature e le sporgenze, che conduce ad un accoppiamento stabile, che impedisce un movimento differenziale fra il mozzo e l'attacco snodato. In alternativa o in aggiunta a ciò può variare in modo adatto anche l'altezza delle sporgenze, cosicché avviene in questo modo un bloccaggio tra il mozzo e l'attacco snodato.

Secondo una ulteriore forma di esecuzione dell'invenzione le profilature del mozzo e/o dell'attacco snodato sono dotate di una larghezza variabile in direzione assiale dello snodo in modo tale che nello stato montato dello snodo venga raggiunto un accoppiamento stabile resistente alla rotazione tra il mozzo e l'attacco snodato. Anche qui è possibile dapprima una facile introduzione di sporgenze o simili ad esempio in scanalature, cosicché soltanto quando il corpo di trascinamento o un simile attacco snodato è spinto completamente sul mozzo viene realizzato l'accoppiamento stabile, che impedisce un movimento relativo tra questi componenti.

Secondo l'invenzione le profilature del mozzo e/o dell'attacco snodato possono essere realizzate con pareti laterali rispettivamente fianchi contrapposti in direzione circonferenziale, ove ad esempio due pareti laterali di una scanalatura rispettivamente due pareti laterali di una sporgenza sono inclinate l'una verso l'altra in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato. Le pareti laterali possono estendersi ad esempio radialmente e sono realizzate per esempio a forma conica rispettivamente troncoconica. In questo modo il mozzo e l'attacco snodato possono essere serrati l'uno rispetto all'altro in modo tale che non avvenga alcun movimento relativo tra questi componenti nemmeno in caso di cambiamenti di carico o di senso di rotazione.

Una ulteriore possibilità di ottenere l'accoppiamento stabile resistente alla rotazione secondo l'invenzione tra un mozzo e un attacco snodato consiste nell'associare l'una all'altra le profilature del mozzo e dell'attacco snodato con un definito errore di passo. In particolare alcune delle scanalature o sporgenze sono disposte in tal caso sfalsate in una direzione (circonferenziale), mentre altre scanalature o sporgenze sono disposte sfalsate nell'altra direzione (circonferenziale). In questo modo viene assicurato che in caso di cambiamenti di direzione di rotazione non avvenga alcun movimento differenziale tra questi componenti.

Per fissare rispettivamente precaricare il mozzo e l'attacco snodato nello stato montato dello snodo l'uno all'altro in direzione assiale, l'attacco snodato realizzato ad esempio come corpo di trascinamento può essere fissato precaricato, mediante una flangiatura, al mozzo esterno dello snodo. Mediante questo precarico assiale viene ottenuto un accoppiamento stabile tra il mozzo e l'attacco snodato in caso di realizzazione corrispondente delle profilature.

Nel caso dello snodo omocinetico secondo l'invenzione viene preferito che almeno i mozzi e l'almeno un attacco snodato sono fabbricati sostanzialmente senza asportazione di trucioli. Così il mozzo esterno può venire foggiato ad esempio a partire da un anello massiccio o un pezzo di lamiera. Anche il corpo di trascinamento è preferibilmente un pezzo di lamiera foggiato, che può essere saldato ad esempio con un albero tubolare. In alternativa a ciò può venire profilata anche l’estremità di un albero tubolare per formare un corpo di trascinamento o simile attacco snodato. Tuttavia è anche possibile fabbricare lo snodo omocinetico parzialmente o totalmente mediante lavorazione ad asportazione di trucioli.

L’invenzione riguarda inoltre un albero snodato con uno snodo omocinetico del tipo citato sopra realizzato preferibilmente come snodo fisso. Inoltre l’invenzione riguarda un veicolo con un albero snodato del genere.

In linea di massima è anche possibile realizzare lo snodo omocinetico secondo l'invenzione come uno snodo scorrevole. L'accoppiamento stabile resistente alla rotazione o simile collegamento che impedisce un movimento differenziale non dev'essere previsto tra un mozzo esterno e un corpo di trascinamento. Invece anche tra un mozzo interno e un perno dell'albero o simile elemento di attacco snodato può essere previsto un collegamento del genere, che impedisce un movimento relativo tra tali componenti uniti lungo lungo la circonferenza anche in caso di cambiamenti di carico o di direzione di rotazione.

Nel seguito l'invenzione viene illustrata in dettaglio in base ad un esempio di esecuzione e con riferimento ai disegni.

Mostrano schematicamente:

figura 1 in vista prospettica un mozzo esterno e un corpo di trascinamento di uno snodo secondo l'invenzione e

figura 2 in un particolare nella vista in sezione trasversale la profilatura su un mozzo esterno e su un corpo di trascinamento dì uno snodo secondo l'invenzione.

In figura 1 sul lato sinistro viene rappresentato schematicamente un mozzo esterno 1 anulare di uno snodo fisso omocinetico, mentre sul lato destro della figura 1 è mostrato un attacco snodato eseguito come corpo di trascinamento 2. Il mozzo esterno 1 presenta sulla sua superficie interna più piste 3, che possono essere realizzate ad esempio come descritto in DE10209933A1. Le zone della superficie interna del mozzo esterno 1 situate tra le piste 3 possono essere realizzate per guidare una gabbia non mostrata nella figura. Inoltre nel mozzo esterno 1 può venire inserito un mozzo interno anch'esso non mostrato, che sulla sua superficie esterna presenta piste, che sono associate alle piste 3 del mozzo esterno 1, affinché nelle piste possano venire alloggiate sfere per la trasmissione del momento torcente tra il mozzo interno e il mozzo esterno 1. Le sfere possono essere guidate in tal caso in finestre della gabbia.

Il corpo di trascinamento 2 sul suo lato destro in figura 1 è collegato con un albero tubolare 4 ad esempio tramite una saldatura indicata dal cordone di saldatura 5. Per il montaggio dello snodo dapprima il mozzo interno viene inserito nel mozzo esterno 1, ove nelle piste 3 sono alloggiate delle sfere. Successivamente il corpo di trascinamento 2 viene spinto sopra il mozzo esterno 1 e in particolare mediante una flangiatura in direzione assiale viene fissato sul mozzo esterno 1.

Per la trasmissione di un momento torcente tra il mozzo esterno 1 e il corpo di trascinamento 2, sulla superficie esterna del mozzo esterno 1 sono previste più scanalature 6, mentre sulla superficie interna del corpo di trascinamento 2 sono realizzate più sporgenze 7 rispettivamente nervature di trascinamento. Come si può vedere nella vista in sezione della figura 2, le pareti laterali 8a e 8b di ogni scanalatura 6 rivolte l'una verso l'altra e disposte in direzione circonferenziale non hanno un andamento parallelo tra loro. Le pareti laterali 8a e 8b sono invece orientate in direzione radiale inclinate conicamente l'una verso l'altra. Anche le pareti laterali 9a e 9b di ogni sporgenza 7 del corpo di trascinamento 2 sono inclinate l’una verso l'altra, cosicché le sporgenze 7 hanno forma troncoconica in sezione trasversale.

Inoltre si può riconoscere in figura 1 che la larghezza delle scanalature aumenta dal lato, non rivolto verso il corpo di trascinamento 2, del mozzo esterno 1 verso il lato, rivolto verso il corpo di trascinamento 2, del mozzo esterno 1. Anche la larghezza delle scanalature 6 in direzione assiale si allarga quindi conicamente. Corrispondentemente anche le sporgenze 7 sono realizzate estendentisi conicamente in direzione assiale.

Se ora il corpo di trascinamento 2 per il montaggio dello snodo viene spinto sul mozzo esterno 1, allora le pareti laterali 8a e 9a rispettivamente 8b e 9b dapprima non entrano ancora in contatto tra loro. Solo quando il corpo di trascinamento 2 è spinto completamente sul mozzo esterno 1 ed è fissato su questo in direzione assiale, i fianchi rispettivamente le pareti laterali delle scanalature 6 e delle sporgenze 7 vengono pressati l'uno contro l'altro. In questo modo viene impedito un movimento relativo tra il mozzo esterno 1 e il corpo di trascinamento 2 in direzione circonferenziale. Quando le pareti laterali delle scanalature 6 e delle sporgenze 7 si bloccano reciprocamente, si può anche giungere ad una deformazione elastica delle scanalature 6 e/o delle sporgenze 7. Per effetto del serraggio rispettivamente bloccaggio secondo l'invenzione tra il mozzo 1 e l'attacco snodato 2 non è possibile alcun movimento differenziale tra il mozzo esterno 1 e il corpo di trascinamento 2 neanche in caso di cambiamenti di carico o di direzione di rotazione dello snodo. Nel funzionamento non si sviluppano quindi rumori fastidiosi dello snodo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Snodo omocinetico con un mozzo interno e un mozzo esterno, nei quali sono previste rispettivamente più piste associate tra loro a coppie, in cui sono alloggiate sfere guidate in una gabbia per la trasmissione di un momento torcente tra il mozzo interno e il mozzo esterno, e con almeno un attacco snodato, che nello stato montato dello snodo è collegato con uno dei mozzi tramite profilature del mozzo e dell'attacco snodato associate le une alle alle altre per la trasmissione di un momento torcente, caratterizzato dal fatto che le profilature sono configurate e adattate le une alle altre, in modo tale che il mozzo, nello stato montato dello snodo, almeno in direzione circonferenziale sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
2. Snodo omocinetico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le profilature sono realizzate e adattate le une alle altre, in modo tale che l'attacco snodato durante il montaggio dello snodo sia spostabile agevolmente con un accoppiamento mobile o incerto rispetto al mozzo almeno per una parte del percorso di spostamento assiale dell'attacco snodato rispetto al mozzo, e soltanto nell’ultima parte del percorso di spostamento assiale il mozzo venga collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
3. Snodo omocinetico secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che le profilature sono realizzate in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato sotto precarico elastico coll'attacco snodato.
4. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature sono formate da sporgenze e rientranze associate le une alle altre, che sono previste su superfici circonferenziali del mozzo e dell'attacco snodato rivolte l'una verso l'altra.
5. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature del mozzo e/o dell'attacco snodato presentano una profondità e/o altezza variabili in direzione assiale dello snodo in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione coll'allacciamento snodato.
6. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature del mozzo e/o dell'attacco snodato presentano una larghezza variabile in direzione assiale dello snodo in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
7. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature del mozzo e/o dell’attacco snodato presentano in direzione circonferenziale due pareti laterali opposte tra loro, che sono inclinate l'una verso l'altra in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
8. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature del mozzo e dell'attacco snodato sono associate le une alle altre con un errore di passo definito, in modo tale che il mozzo nello stato montato dello snodo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
9. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il mozzo e l'attacco snodato nello stato montato dello snodo sono precaricati l’uno verso l'altro e/o fissati l'uno all'altro in direzione assiale dello snodo, in particolare mediante una bordatura o flangiatura, in modo tale che il mozzo sia collegato con un accoppiamento stabile in maniera resistente alla rotazione con l'attacco snodato.
10. Snodo omocinetico, in particolare snodo fisso, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le profilature sono previste sulla superficie esterna del mozzo esterno e sulla superficie interna, rivolta a quest'ultima nello stato montato dello snodo, di un corpo di trascinamento collegato in modo fisso in particolare con un albero tubolare.
11. Snodo omocinetico secondo una delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che almeno i mozzi e l'attacco snodato sono fabbricati senza asportazione di trucioli.
12. Albero snodato con almeno uno snodo omocinetico realizzato in particolare come snodo fìsso secondo una delle precedenti rivendicazioni.