ITMI20071337A1

ITMI20071337A1 - Dispositivo di trasmissione di momento torcente, quale snodo sferico omocinetico fisso come snodo a piste contrapposte e procedimento nonche' utensili per la fabbricazione.

Info

Publication number: ITMI20071337A1
Authority: IT
Inventors: Ekkehard Koerner; Mathias Lutz; Volker Szentmihalyi
Original assignee: Neumayer Tekfor Holding Gmbh
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-01-06
Also published as: FR2903469B1; FR2903470A1; FR2903470B1; ITMI20071339A1; FR2903469A1

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce a dispositivi di trasmissione di momento torcente, quali snodi sferici omocinetici fissi come snodi a piste contrapposte con

- una parte esterna dello snodo con piste esterne

- una parte interna dello snodo con piste interne

- sfere trasmettenti momento torcente, che sono alloggiate in coppie di piste costituite da piste esterne e piste interne

- una gabbia distanziatrice delle sfere con finestre di gabbia, in cui vengono tenute delle sfere e guidate in caso di flessione dello snodo,

ove

- prime piste esterne e prime piste interne formano prime coppie di piste, in cui sono tenute prime sfere,

- seconde piste esterne e seconde piste interne forano seconde coppie di piste, in cui sono tenute seconde sfere,

- le prime coppie di piste e le seconde coppie di piste formano linee di contatto delle sfere con curvature contro-rotanti,

- le piste esterne e le piste interne sono delimitate da fondi di pista esterni ed interni.

Nel caso di snodi a piste intrapposte, come sono descritti ad esempio nella pubblicazione brevettuale DE 10220715, le piste rispettivamente gole di rotolamento delle sfere vengono fabbricate nella pratica con formazione di trucioli.

Nella pubblicazione brevettuale 102 09 933 Al è già stato proposto di formare le piste esterne rispettivamente gole di rotolamento esterne senza trucioli.

La fabbricazione e con formazione di trucioli secondo la pubblicazione brevettuale DE 10220 715 è innanzitutto dispendiosa, richiede macchine costose ed lunghi tempi di lavorazione. Essa provoca anche uno scarto notevole e perdita di qualità per quanto riguarda la resistenza, poiché le linee di flusso di materiale vengono tagliate dalla lavorazione con formazione di trucioli nel caso di una parte interna o parte esterna dello snodo fabbricata come sbozzato mediante fucinatura.

Per fabbricare le piste di rotolamento delle sfere di tali snodi come nella '933 senza trucioli, lo stato della tecnica dà ad esempio la possibilità di prevedere processi a caldo-freddo rispettivamente a semi-caldo-freddo, ove ad esempio all'interno di un processo di fucinatura è possibile fabbricare uno sbozzato e ottenere la precisione necessaria in un processo di calibratura a freddo.

Poiché si tratta di uno snodo a piste contrapposte, per un tale processo già per la fabbricazione dello sbozzato devono essere presenti utensili differenti con piste di rotolamento delle sfere di volta in volta contro-rotanti. La precisione del passo in tal caso è limitata anche dalla precisione di guida della macchina.

L'imprecisione del passo non evitabile nello sbozzato non può più essere eliminata nei successivi passi di lavorazione.

Per il processo di calibratura, per ognuna delle differenti piste di rotolamento delle sfere è altresì necessario un utensile con le stesse imprecisioni.

Il compito alla base della presente invenzione è di evitare questi inconvenienti e rendere possibile una fabbricazione economica e di alta qualità della parte di snodo interna e/o esterna e perciò di snodi omocinetici fissi, evitando costi di investimento per macchine dispendiose e costose, riducendo l'usura degli utensili e garantendo brevi tempi di lavorazione con una ottimizzazione della qualità, in particolare anche per quanto riguarda l'ottenimento di elevati valori di trasmissione di momento torcente. Inoltre deve essere migliorata la precisione del passo e resa possibile una fabbricazione senza scarti, in particolare delle piste di rotolamento delle sfere, con elevata precisione, cosicché vengono ridotti i tempi di lavorazione, in particolare i tempi di funzionamento della macchina e di movimentazione. Inoltre, devono venir raggiunte capacità portanti maggiori e evitati sfridi.

Inoltre l'ulteriore compito alla base dell'invenzione è di realizzazione dispositivi di trasmissione di momento torcente, che presentino elevate resistenze e garantiscano con ciò la trasmissione di elevati momenti torcenti con elevate precisioni, e quindi di rendere possibili un accoppiamento ottimale e una rotazione concentrica ottimale, nonché una fabbricazione economica e razionale, e con i quali venga aumentata la durata di gruppi, macchine e VJJL 2 UU.J

dispositivi equipaggiati con componenti del genere.

La prima parte del compito specifico viene risolta secondo l'invenzione mediante una realizzazione della parte esterna dello snodo e/o della parte interna dello snodo, tale che le curvature dei fondi di pista - visti nel loro andamento assiale - divergano almeno in parte dalle curvature delle linee di contatto delle sfere, ove il termine "linee" comprende anche zone piane o combinazioni di linee e superfici nelle piste rispettivamente gole di rotolamento. In tal caso può essere vantaggioso che i fondi di pista - visti in direzione assiale - si estendano in parte e almeno approssimativamente paralleli all'asse.

In altre parole, secondo l'invenzione non è più necessario deformare completamente le piste su tutto il tratto assiale, bensì solo laddove ciò è necessario per l'ottenimento delle linee di contatto delle sfere.

Opportunamente la parte interna dello snodo e/o la parte esterna dello snodo come sbozzato è fabbricato senza trucioli in un utensile di formatura ed è dotato di scanalature e sporgenze estendentisi almeno approssimativamente parallele all'asse come contorni preformati per la configurazione delle linee di contatto delle sfere.

Lo sbozzato può venire fabbricato ad esempio mediante fucinatura, come un procedimento di fucinatura a freddo e/o a caldo oppure anche mediante altri procedimenti dì formatura, come ad esempio la sinterizzazione.

Le linee di contatto delle sfere della parte interna come anche della parte esterna dello snodo possano venir formate mediante deformazione senza trucioli delle sporgenze rispettivamente delle scanalature in un utensile di formatura. Questa deformazione può avvenire in un utensile di calibratura, in cui le piste di rotolamento rispettivamente linee di contatto delle sfere possono venire finite geometricamente mediante formatura, in modo da non dover essere lavorate con produzione di trucioli.

Durante la realizzazione delle linee di contatto rispettivamente linee di rotolamento delle sfere, lungo le quali si muovono le sfere alla flessione dello snodo, opportunamente determinate zone assiali delle scanalature o fondi di scanalatura rispettivaemnte intaccature format durante la fabbricazione dello sbozzato non vengono deformate dall’utensile di calibratura, cosicché la loro struttura estendentesi almeno approssimativamente assialmente viene conservata in parte lungo l'andamento assiale delle piste esterne rispettivamente interne finite della parte esterna rispettivamente parte interna dello snodo. Ciò comporta tra l'altro il vantaggio di un lavoro di deformazione minore.

L'invenzione si riferisce inoltre ad un procedimento per la fabbricazione di snodi sferici omocinetici fissi, che si distingue per il fatto che le piste della parte esterna e/o interna dello snodo vengono realizzate in uno sbozzato con tecnica di deformazione, cioè mediante deformazione a freddo e/o a caldo, realizzando innanzitutto intaccature o intagli almeno approssimativamente paralleli all'asse, poi vengono geometricamente ultimate le piste di rotolamento delle sfere in direzioni contrapposte, preferibilmente parimenti mediante tecnica di deformazione, ad esempio in un processo di stampaggio rispettivamente calibratura, senza necessità di una lavorazione con formazione di trucioli.

In tal caso sia lo sbozzato che l'andamento contro-rotante delle linee di contatto delle sfere possono essere fabbricati rispettivamente in una fase di lavoro e precisamente mediante deformazione a freddo e/o a caldo, ove può essere vantaggioso che il processo di lavoro conclusivo sia un processo di calibratura, cosicché allora almeno le piste di rotolamento delle sfere della parte di snodo non devono essere più lavorate con asportazione di trucioli (nemmeno dopo un procedimento di tempra, ad esempio un procedimento di cementazione).

Grazie alla fabbricazione dapprima di uno sbozzato con intaccature estendentisi almeno approssimativamente parallelamente in direzione assiale e successiva deformazione delle stesse fino ad ottenere piste di rotolamento delle sfere con le linee di contatto rispettivamente di rotolamento per le sfere viene garantita innanzitutto una fabbricazione senza sfridi e quindi una fabbricazione economica e razionale e viene ottenuta inoltre una elevata precisione di divisione e precisamente per mezzo degli utensili stessi. La macchina stessa non richiede una guida precisa, poiché le sporgenze rispettivamente scanalature dello sbozzato estendentisi almeno approssimativamente parallele l'asse sono state predefinite mediante un utensile unico e durante la formatura finale delle linee di rotolamento delle sfere i diti formatori dell'utensile si inseriscono praticamente da sè.

Particolari vantaggi vengono ottenuti, come già menzionato, se lo sbozzato viene fabbricato in un utensile unico, poiché allora la precisione di passo del pezzo stesso ha un esito altrettanto buono come la precisione di passo dell'utensile e questa può essere molto elevata, poiché l'utensile non è diviso.

Inoltre, per una tale opeazione non è necessaria nessuna delle guide proprie di ogni nota di utensile, altrimenti necessarie nel caso di utensili divisi.

Anche nel caso dell'operazione di calibratura, che dallo sbozzato forma la immorsatura, e perciò le piste rispettivamente linee di rotolamento delle sfere, la guida degli utensili l'uno rispetto all'altro può avvenire tramite lo sbozzato già esistente, diviso con precisione e pertanto non è più necessaria alcuna macchina con una precisione di guida particolare. Inoltre lo sbozzato stesso non deve essere inserito in modo mirato nell'utensile di calibratura, poiché in genere tutte le piste, ad esempio otto, sono dapprima uguali, e da queste piste uguali vengono fabbricate piste differenti nell'utensile di calibratura. Inoltre può essere vantaggioso configurare rispettivamente fabbricare secondo la presente invenzione le superfici di centraggio della gabbia, protette dalla pubblicazione brevettuale DE 10209 933 C2 (il cui contenuto e quello della pubblicazione brevettuale DE 10209 933 Al sono parte integrante della presente domanda), nella parte esterna dello snodo. Queste superfici di centraggio della gabbia nello snodo esterno possono essere realizzate in modo tale che tra rispettivamente prime e seconde superfici adiacenti di centraggio della gabbia siano previste gole rispettivamente scanalature estendentisi in direzione assiale, ove le curvature dei fondi di queste gole rispettivamente scanalature divergono almeno parzialmente nel loro andamento assiale dalle curvature delle superfici di centraggio della gabbia. In tal caso anche questi fondi di pista - visti in direzione assiale - possono estendersi almeno in parte almeno approssimativamente paralleli all'asse.

Cosi come le scanalature e sporgenze per le linee di contatto delle sfere o piste di rotolamento, anche le superfici di centraggio della gabbia in uno sbozzato possono essere fabbricate senza trucioli in un utensile di formatura come sporgenze radiali adiacenti con scanalatura prevista fra queste, estendentesi almeno parallelamente all'asse, ove le due sporgenze sono previste rispettivamente tra due piste di rotolamento adiacenti.

Questo sbozzato può essere fabbricato ad esempio anch'esso mediante fucinatura.

Le superfici di centraggio della gabbia opportunamente sono formate in modo finito mediante deformazione, senza trucioli, come calibratura, delle sporgenze di volta in volta adiacenti ad una scanalatura, ove di volta in volta una delle superfici di centraggio della gabbia adiacenti tra loro si estendono partendo da una estremità, ad esempio quella lato azionamento, in direzione dell'estremità lato presa di moto, avvicinandosi in tal caso all'asse dello snodo esterno e ove le seconde superfici di centraggio della gabbia si estendono partendo dall'estremità lato presa di moto in direzione dell'estremità lato azionamento avvicinandosi in tal caso all'asse del mozzo interno.

Allo stesso modo come ciò è descritto in connessione con le piste di rotolamento, anche qui le strutture delle scanalature rispettivamente delle sporgenze dello sbozzato possono almeno in parte venire conservate.

In un perfezionamento dell'invenzione questa riguarda una unità di trasmissione di momento torcente con almeno un componente per trasmettere momenti torcenti attraverso rispettivamente due aree o zone funzionali ricavate sul componente, che provocano il flusso del momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma con altri elementi, ove almeno una delle due aree funzionali è realizzata come profilatura, come dentatura longitudinale.

Tali unità di trasmissione di momento torcente sono divenute note ad esempio dalla pubblicazione brevettuale DE 10220 715 Al in connessione con alberi laterali e in connessione con alberi longitudinali ad esempio dalla pubblicazione DE 102371 172 B3.

Nel caso della pubblicazione DE 102 20 715 Al per un ciascuno degli snodi sferici omocinetici fissi previsti alle due estremità dell'albero laterale sono presenti due componenti simili, sui quali sono previste rispettivamente differenti aree funzionali adattate al rispettivo componente, che realizzano il flusso di momenti torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma e di cui una è realizzata come dentatura longitudinale.

Si tratta nel caso di un componente della parte esterna dello snodo una cui area funzionale, quella che provoca il flusso di momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma, è un perno di montaggio con dentatura longitudinale formata su di esso, e la cui altra area funzionale trasmettente il momento torcente sono le piste di rotolamento nella parte esterna dello snodo per le sfere dello snodo.

Il secondo componente anch'esso con due aree funzionali per trasmettere momento torcente è in tal caso la parte interna dello snodo con dentatura longitudinale formata su di essa nella zona interna centrale come una area funzionale, e con piste di rotolamento delle sfere della parte interna dello snodo come l'altra area funzionale.

Nel caso dell'unità di trasmissione di momento torcente secondo la pubblicazione brevettuale DE 102 37 172 B3 per ognuno dei tre snodi contenuti in essa è altresì previsto rispettivamente un componente con due aree funzionali per trasmettere momento torcente, ossia rispettivamente una parte interna dello snodo con dentatura longitudinale rispettivamente ad innesto formata come un'area funzionale e piste di rotolamento delle sfere formate come l'altra area funzionale.

Nel caso di componenti del genere, e quindi ad esempio parti di snodo, la dentatura interna di regola viene brocciata e la dentatura esterna di regola viene fabbricata mediante stozzatura, fresatura, rullatura o cilindratura e le piste di rotolamento delle sfere mediante lavorazione con formazione di trucioli o senza trucioli.

Per poter trasmettere sufficiente momento torcente, sono temprate almeno le piste di rotolamento delle sfere. Queste piste di rotolamento possono essere temprate induttivamente e l'area restante, e quindi anche la dentatura longitudinale, può essere lasciata a durezza di base. Ciò è infatti vantaggioso per la fabbricazione della dentatura longitudinale, ma non consente di raggiungere gli elevati valori di momento torcente da trasmettere e la durata desiderata, che vengono richiesti molti casi.

Le piste di rotolamento delle sfere temprate ad esempio induttivamente devono però essere lavorate a forte dopo la tempra a causa della distorsione che ha luogo durante la tempra parziale, per raggiungere la necessaria precisione, quindi è necessario fresare a forte.

Un'altra nota possibilità consiste nel lavorare innanzitutto la dentatura allo stato plasmabile, sottoporre tutto il pezzo, quindi con dentatura longitudinale formata, a cementazione, da cui risulta però una deformazione da tempra sia della dentatura che della dentatura ad innesto, che può essere eliminata soltanto con un dispendio elevato supplementare nel caso della dentatura longitudinale, ossia ad esempio mediante brocciatura a forte nello strato duro con macchine e utensili speciali corrispondentemente adatti, ma costosi.

L'altra soluzione alla base dell'invenzione viene ottenuta per il fatto che nel caso di una unità di trasmissione di momento torcente, che possiede almeno un componente con due aree funzionali per la trasmissione di momento torcente e ove una delle aree funzionali è eseguita come profilatura longitudinale, in particolare come dentatura longitudinale, il componente è temprato nel suo insieme, però la dentatura longitudinale presenta una durezza minore rispetto all’altra area funzionale, ma una durezza maggiore rispetto alla durezza di base di una parte esterna o interna dello snodo, e quindi la dentatura longitudinale presenta una durezza minore rispetto alle piste di rotolamento delle sfere, ma una durezza che va oltre la durezza di base almeno su aree parziali della sua estensione radiale .

Come tempra in tal caso può essere vantaggiosa una tempra con cui si forma perlomeno una determinata profondità di tempra, la durezza di base del pezzo viene quindi aumentata almeno approssimativamente per l'altezza della dentatura. Qui può essere adatto in maniera particolarmente vantaggiosa un processo di tempra connesso con un processo di diffusione, come ad esempio la tempra superficiale economica sotto forma di cementazione con successivo spegnimento e rinvenimento, che dà come risultato una elevata durezza superficiale e - almeno nel caso dei componenti qui in discussione -una durezza minore, la durezza del nocciolo, e quindi una durezza che supera la durezza di base, nelle aree situate all'interno delle aree con durezza superficiale. Come processo di tempra sono adatte anche la nitrurazione o borurazione.

E' risultato che dopo la rimozione almeno approssimativa delle aree con durezza superficiale, ad esempio mediante un processo di rotazione, nella zona assiale, in cui viene formata la dentatura, questo può avvenire qui con le macchine e gli utensili in condizioni praticamente uguali, come la lavorazione di materiale "plasmabile" o "morbido", non temprato, e quindi ad esempio macchine tradizionali di brocciatura-fresatura-stozzatura o simili.

Le seconde aree funzionali, e qui quindi le piste di rotolamento delle sfere, possono, come è noto, essere fresate e/o molate a forte entro le zone della durezza superficiale. Un aspetto inventivo molto particolare, autonomo e indipendente consiste tuttavia nella realizzazione di un componente e nella messa a disposizione di un procedimento per fabbricare un componente simile, di cui almeno uno è previsto in un dispositivo di trasmissione di momento torcente, che presenta due aree funzionali differenti formate rispettivamente sul componente per trasmettere momento torcente e che realizzano il flusso di momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma, di cui una è eseguita come dentatura longitudinale e l'altra area funzionale è costituita ad esempio delle piste di rotolamento per le sfere di uno snodo, ove il componente, in particolare però una delle aree funzionali, viene fabbricato senza trucioli e successivamente è temprato, in particolare temprato superficialmente, come ciò è stato descritto all'inizio, e ove il componente si distingue per il fatto che le piste di rotolamento delle sfere eseguite mediante formatura non sono o non vengono sottoposte ad una lavorazione con asportazione dei trucioli, e quindi le superfici di rotolamento delle sfere si trovano dopo il processo di tempra nello stato idoneo al montaggio. In particolare per tali snodi possono quindi poi trovare applicazione anche accorgimenti inventivi secondo le rivendicazioni e/o accorgimenti menzionati nella descrizione.

Per la fabbricazione di un componente del genere può essere vantaggioso sottoporre il componente nel suo insieme ad una tempra superficiale, in particolare un processo di cementazione, con successivo processo di spegnimento e di rinvenimento. Successivamente nell'area assiale, sulla quale deve essere applicata la dentatura longitudinale, l'area più dura, quindi lo strato superficiale ed eventualmente l'area di transizione viene parzialmente rimossa, ad esempio ad asportazione di trucioli, quindi ad esempio mediante tornitura, e successivamente viene formata la dentatura longitudinale nell'area portata alla cosiddetta durezza del nocciolo mediante il processo di tempra e il successivo rinvenimento.

Questa dentatura longitudinale può ora venire eseguita, come già menzionato, in particolare mediante una lavorazione con formazione di trucioli, ad esempio mediante brocciatura e precisamente mediante "brocciatura dolce" e quindi con utensili e macchine normali, poiché questi consentono la brocciatura nella durezza del nocciolo allo stesso modo come nel caso di pezzi, che presentano soltanto la durezza di base.

L'invenzione garantisce con costi relativamente bassi e senza il necessario acquisto di macchine speciali una rapida e razionale fabbricazione della dentatura longitudinale con durezza sufficientemente alta ed anche una resistenza adeguatamente elevata, e grazie alla possibilità di impiego della cosiddetta brocciatura dolce, la fabbricazione di dentature longitudinali con elevata precisione e durata.

L'invenzione verrà illustrata nel dettaglio con l'aiuto delle figure 1-18. Le figure 1-8 mostrano innanzitutto uno snodo omocinetico fisso rispettivamente la sua connessione sostanzialmente con riferimento all'esempio di un albero longitudinale secondo lo stato della tecnica. In tal caso mostrano:

la figura 1 una disposizione di azionamento per un autoveicolo con due alberi parziali e uno snodo di azionamento disposto all'incirca centralmente,

la figura 2 una sezione trasversale dello snodo di azionamento conformemente ad una sezione secondo la linea A-A della figura 3,

la figura 3 una sezione secondo la linea E-E della figura 2,

la figura 4 una sezione secondo la linea C-C della figura 2,

la figura 5 una sezione secondo la linea D-D della figura 2,

la figura 6 una sezione secondo la linea B-B della figura 2,

la figura 7 una vista dalla direzione della freccia X della figura 3,

la figura 8 una vista dalla direzione della freccia Y della figura 3,

le figure 9-12 una parte interna dello snodo come parte grezza e finita,

le figure 13-17 una parte esterna dello snodo come parte grezza e finita,

la figura 18 una unità di trasmissione di momento torcente secondo un ulteriore oggetto dell'invenzione.

L'albero 1 di azionamento rappresentato in figura 1 è qui eseguito come albero longitudinale di azionamento di un veicolo e comprende due alberi parziali 2 e 3, che alle loro estremità libere portano raccordi 4, 5. Questi raccordi sono qui eseguiti come dischi articolati di gomma, sebbene al loro posto possano essere fissati anche snodi di azionamento ai suddetti alberi 2 e 3 parziali, come ciò è descritto nella pubblicazione brevettuale DE 10237 172 B3 o DE 100 32 853 C2.

I due alberi 2 e 3 parziali sono collegati l'uno con l'altro all'incirca al centro della disposizione 1 di azionamento tramite uno snodo 8 di azionamento, che è illustrato nelle figure da 2 a 8 in diverse rappresentazioni in sezione. Inoltre la figura 1 mostra che l'albero 2 parziale sinistro è fissabile, tramite un cuscinetto 6 intermedio e un supporto 7 disposto sullo stesso, alla sottoscocca di un autoveicolo.

Come si può vedere in particolare nelle sezioni secondo le figure da 2 a 6 e la figura 9, che mostrano lo snodo 8 di azionamento non collegato con gli alberi 2 e 3 parziali, lo snodo di azionamento è costituito innanzitutto da un mozzo 16 esterno sostanzialmente cilindrico cavo, in cui è disposto coassialmente un mozzo 10 interno. Mentre il primo albero 2 parziale con la sua dentatura esterna d'innesto è innestatile in una dentatura 11 interna d'innesto del mozzo 10 interno, il collegamento del mozzo esterno con il secondo albero 3 parziale nel presente esempio di esecuzione avviene mediante un giunto saldato, per cui su un corpo 9 del trascinatore è realizzata una flangia 12 saldata. Nel corpo del trascinatore è alloggiato il mozzo 16 esterno, e precisamente racchiuso ad accoppiamento di forma in una zona 17 di alloggiamento.

Sul lato interno del mozzo 16 esterno sono previste prime gole di rotolamento 19 esterne per una prima serie di sfere 14, e per una seconda serie di sfere 14a ulteriori gole di rotolamento 19a esterne. Fra queste si trovano rispettivamente nervature 20.

Sul lato esterno del mozzo 10 interno sono previste prime gole 18 di rotolamento interne per la prima serie di sfere 14 e ulteriori gole 18a di rotolamento interne per la seconda serie di sfere 14a. Tra queste piste di rotolamento delle sfere si trovano rispettivamente nervature 28.

Con 18', 19* e 18a' e 19a' è indicato rispettivamente il fondo di pista delle gole di rotolamento delle sfere. ;Il mozzo 10 interno presenta un asse I interno del mozzo e una superficie 24 esterna. Come si può vedere in particolare nelle figure 3, 7, 8, le prime gole 18 interne di rotolamento e le seconde gole 18a interne di rotolamento sono qui disposte in modo da distribuirsi alternativamente intorno all'asse I interno, ove qui le prime gole 18 interne di rotolamento si estendono partendo dall'estremità 2a lato azionamento in direzione dell'estremità 3a lato presa di moto, e le gole interne di rotolamento e il loro fondo 18' di pista si allontanano in tal caso dall'asse I interno del mozzo; come si può vedere in particolare nelle figure 4 e 7,8 le seconde gole 18a interne di rotolamento si estendono qui dall'estremità 3a lato presa di moto in direzione dell'estremità 2a lato azionamento, ove queste due gole interne di rotolamento e il loro fondo 18a' di pista si allontano in tal caso dall'asse I interno del mozzo. Le prime e seconde gole interne di rotolamento con le loro prime e seconde gole esterne di rotolamento contrapposte possono però essere disposte anche in una successione diversa da quella alternata ed avere andamenti diversi da quelli qui descritti e mostrati, ad esempio un andamento alìontanantesi dai corrispondenti assi e successivamente di nuovo awicinantesi agli stessi. ;Il mozzo 16 esterno possiede un asse II esterno del mozzo e un contorno interno, in cui prime gole rispettivamente piste 19 esterne di rotolamento per la prima serie di sfere 14 e seconde gole rispettivamente piste 19a di rotolamento per la seconda serie di sfere 14a sono disposte in modo da distribuirsi alternativamente interno all'asse II esterno del mozzo e rispettivamente le prime gole 18 interne di rotolamento sono contrapposte alle prime gole 19 esterne di rotolamento e rispettivamente le seconde gole 18a interne di rotolamento alle seconde gole 19a esterne di rotolamento e formano con queste di volta in volta una coppia, ove le prime gole 19 esterne di rotolamento si estendono partendo dall'estremità 2a lato azionamento in direzione dell'estremità 3a lato presa di moto, e le gole 19 esterne di rotolamento e il loro fondo 19' di pista si avvicinano in tal caso all'asse II esterno del mozzo, e ove inoltre le seconde gole 19a esterne di rotolamento si estendono partendo dall'estremità 3a lato presa di moto in direzione dell'estremità 2a lato azionamento, e le seconde gole 19a esterne di rotolamento con il loro fondo 19a' di pista si avvicinano in tal caso all'asse II esterno del mozzo (figure 3 e 4). ;In una gabbia 15 anulare con una superficie 26 esterna sferica almeno a sezioni (vedi in particolare le figure 2, 5 e 6), che è disposta tra il mozzo 10 interno e il mozzo 16 esterno, secondo il numero delle sfere 14, 14a rispettivamente coppie 18, 18a, 19, 19a di gole di rotolamento sono previste finestre 27 radiali, in cui sono guidate le sfere 14, 14a (vedere anche le figure 3, 4). La gabbia 15 è centrata nel mozzo 16 esterno mediante la sua superficie 26 esterna, e precisamente mediante le due zone 26a di centraggio. ;Nella superficie interna del mozzo 16 esterno, come già menzionato, sono previste nervature 20 fra le sfere. Queste nervature presentano, come si può riconoscere in particolare in connessione con le figure 3, 5, 7 e 8, visti dall'una estremità 2a, quella lato azionamento, e in direzione circonferenziale, contorni 13a di introduzione previsti innanzitutto sui due lati delle gole 19 di rotolamento per le sfere 14, per l'introduzione assiale della gabbia 15 nel mozzo 16 esterno. I contorni 16a di introduzione partono sul lato azionamento 2a da un diametro, che corrisponde almeno approssimativamente al diametro esterno della gabbia 15. ;Visti in direzione assiale, partendo dall'estremità 2a lato azionamento dello snodo, questi contorni di introduzione passano, dopo almeno approssimativamente metà lunghezza assiale, nelle superfici 16b di centraggio sulla gabbia della parte esterna dello snodo per la gabbia e sono inclinati in direzione dell'asse III di centraggio della gabbia (vedi figura 3, 5, 7 e 8). Le superfici 16b di centraggio della gabbia sono in tal caso adeguate in modo corrispondentemente bombato alle superfici di appoggio realizzate a forma di sfera della gabbia distanziatrice delle sfere. ;Visti in direzione assiale partendo dall'estremità 3a lato presa di moto dello snodo, questi contorni 16c di introduzione passano, dopo almeno approssimativamente metà lunghezza assiale della gabbia, nelle seconde superfici 16b di centraggio della gabbia nel mozzo esterno per la gabbia. Da lì essi si estendono inclinati in direzione dell'asse III di centraggio della gabbia. Le seconde superfici 16h di centraggio della gabbia sono in tal caso adeguate in modo corrispondentemente bombato, allo stesso modo come le prime, alle superfici 26b di appoggio realizzate a forma di sfera della gabbia distanziatrice delle sfere. ;Le figure 9-12 mostrano, come già menzionato, una parte interna dello snodo come parte grezza e finita RIO e FIO e la figura 13-17 la parte esterna dello snodo come parte grezza e finita R16 e F16. ;Lo sbozzato RIO secondo la figura 9 è una parte fucinata con quattro coppie di sporgenze rispettivamente nervature R20, R20a uniformemente distribuite lungo la circonferenza e realizzate almeno approssimativamente uniformi, fra le quali sono previste scanalature rispettivamente intaccature R18, R18a con fondi R18' e R18a' di scanalatura estendentisi almeno approssimativamente paralleli all 'asse, ;Lo sbozzato RIO può essere però fabbricato anche, come già menzionato, ad esempio per mezzo di un processo a caldo-freddo rispettivamente a semicaldo-freddo, ma anche come parte sinterizzata. ;Dalle sporgenze rispettivamente nervature R20, 20a, le gole F18, F18a di rotolamento visibili nelle figure 10, 11 e 12 vengono deformate fino ad ottenere le gole F18, F18a di rotolamento contrapposte mediante calibrature in un utensile, che è composto da due metà di utensile con stampi estendentisi in direzione opposta, e precisamente per mezzo di un procedimento di deformazione a freddo, in particolare mediante calibratura. ;In tal caso i fondi R18' e R18a' di scanalatura secondo la figura 9 vengono almeno parzialmente mantenuti anche dopo la calibratura e nello stesso modo le aree parziali F18, F18a", secondo le figure 10-12 dei fianchi R18" e R18a" laterali ottenuti in precedenza nello sbozzato RIO. In tal caso sono state deformate soltanto le sezioni S18'" e F18a'" tratteggiate, come si può vedere in particolare in figura 10. In tal caso le superfici F18'" e F18'" sono formate in modo tale da generare linee F18b e F18b' di rotolamento delle sfere rispettivamente di contatto delle sfere, lungo le quali si muovono le sfere in caso di flessione dello snodo. ;Inoltre si può vedere in particolare in connessione con la figura 12 che le piste F18b e F18b' di rotolamento e le restanti aree dei fondi F18' e F18a' di scanalatura presentano curvature differenti . ;Nelle figure 13-17 sono rappresentate parte grezza e parte finita dello snodo esterno R19 rispettivamente F19, ove le figure 16 e 17 mostrano secondo le linee A-A e B-B della figura 15. ;Lo sbozzato R16 secondo la figura 13 è qui applicato come parte fucinata con prime e seconde sporgenze rispettivamente nervature R28, R28a nonché R28', R28a' estendentisi radialmente verso l'interno. Le sporgenze R28, R28a, che si estendono almeno approssimativamente parallele all'asse, sono configurate almeno approssimativamente speculari, e allo stesso modo le sporgenze 28' e 28a'. ;Le sporgenze R28 e R28a comprendono tra loro rispettivamente una prima scanalatura rispettivamente intaccatura RI9 eseguita almeno approssimativamente parallela all'asse, allo stesso modo come le sporgenze R28' e R28a' comprendono tra loro rispettivamente una seconda scanalatura rispettivamente intaccatura R19a. ;Le sporgenze R28a e R28* nonché R28a' e R28 comprendono tra loro rispettivamente una terza scanalatura R31.

Le scanalature R19 e R19a hanno rispettivamente fondi R19' e R19a' di scanalatura e le scanalature R31 hanno rispettivamente fondi R31' di scanalatura.

Le scanalature R19 e R19a possiedono inoltre fianchi laterali Ri 9" e R19a".

Mediante il processo di calibratura la parte esterna dello snodo viene fabbricata come parte F16 finita. In tal caso dai fianchi R19" e R19a" laterali della figura 13 vengono deformate le prime e seconde gole F19 e F19a di rotolamento delle sfere delle figure 14-17.

I fondi R19', R19a' di scanalatura della figura 13 sono rimasti intatti come fondi F19' di pista almeno approssimativamente lungo l'estensione assiale dei medesimi. Dei fianchi R19" e R19a" laterali sono deformate soltanto le sezioni F19'" e Fl9a"' tratteggiate in figura 16 e 17 e in tal caso sono state formate le linee di contatto delle sfere o le zone F19b e F19b' di rotolamento delle sfere.

Anche qui si può vedere che la curvatura dei fondi F19' di scanalatura si differenzia da quella delle linee F19b e F19b' di contatto .

Allo stesso modo come le prime gole F19 di rotolamento vengono fabbricate anche le seconde gole F19a, ma in direzione opposta, cioè incrociate rispetto alle gole F19.

Dalle prime sporgenze R28 e R28a su entrambi i lati della gola F19 contorni F16a di introduzione estendentisi rispettivamente almeno approssimativamente in direzione assiale vengono fabbricati opportunamente mediante uno e uno stesso processo di calibratura, col quale vengono generati anche i contorni F19, F19a, F19'", F19a'", F16b, F16b'.

Nel successivo andamento assiale dei contorni F16b di introduzione, su entrambi i lati di ogni gola F19 sono previste le zone F16b di centraggio della gabbia, ove fra i contorni F16b e Fl6a è prevista una sporgenza rispettivamente zona di transizione a mo' di scala .

Le zone F16b e F16d di centraggio della gabbia sono adattate alle superfici 26b di appoggio sferiche della gabbia 15 distanziatrice delle sfere.

Allo stesso modo, ma incrociate in senso opposto, le superfici F16b di centraggio della gabbia e le superfici F16c di introduzione vengono fabbricate rispettivamente configurate ai due lati delle gole F19a.

La figura 18 mostra un ulteriore concetto inventivo sulla base con l'aiuto di snodi omocinetici fissi, come sono mostrati a titolo esemplificativo nella pubblicazione brevettuale DE 10237 172 B3. Lo snodo 101 omocinetico fisso è composto in modo noto da una parte 102 interna dello snodo con piste 103 di rotolamento delle sfere, così come da una parte 104 esterna dello snodo con piste 105 di rotolamento delle sfere formate su questa. Fra le piste 103 e 105 di rotolamento delle sfere di parte interna 102 e parte esterna 104 dello snodo sono previste sfere 106, che trasmettono il momento torcente tra parte interna e parte esterna. Una gabbia 107 serve da guida per le sfere.

La parte interna dello snodo ha quindi da una parte aree funzionali per la trasmissione di momento torcente sotto forma della dentatura 108 longitudinale e dall'altra parte sotto forma delle piste 103 di rotolamento delle sfere.

La parte interna dello snodo è opportunamente una parte fucinata con una rientranza 108a centrale prevista per la formazione della dentatura. Le piste 103 di rotolamento delle sfere possono essere fabbricate ad esempio mediante lavorazione ad asportazione di trucioli o senza asportazione di trucioli.

La parte interna dello snodo viene sottoposta dapprima nel suo insieme ad una tempra superficiale, come in particolare un processo di cementazione con spegnimento e successivo rinvenimento. Prima della formazione della dentatura 108 l'area di maggiore durezza della rientranza 108a viene rimossa ad esempio mediante lavorazione con formazione di trucioli, come tornitura.

Successivamente la dentatura 108 interna può anch'essa venire fabbricata mediante lavorazione con formazione di trucioli, ad esempio mediante brocciatura in un passo di lavoro molto semplice ed economico che garantisce una elevata precisione.

Le piste 103 di rotolamento delle sfere possono venir molate prima o dopo la fabbricazione della dentatura.

Allo stesso modo anche le parti esterne dello snodo con dentatura esterna prevista su un perno possono venire fabbricate secondo l'invenzione, ove la dentatura esterna può venir fabbricata in maniera altrettanto economica e garantisce una elevata resistenza e elevati valori di trasmissione di momento torcente mediante lavorazione con formazione di trucioli o foggiatura, ad esempio mediante strozzatura, fresatura, rullatura, cilindratura o simili, in un'area che è stata temprata precedentemente e in cui sono state eliminate le aree piu dure prima della formazione della dentatura. Allo stesso modo nel caso di una parte interna dello snodo un perno può presentare la dentatura esterna oppure una parte esterna dello snodo può presentare una dentatura interna.

L'invenzione non è limitata a dispositivi di trasmissione di momento torcente, che sono stati qui menzionati specificamente, bensì si estende anche ad altri dispositivi di trasmissione di momento torcente, in cui un componente presenta due aree funzionali per trasmettere momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma con altri elementi.

Claims

R IVEN D ICAZ ION I 1. Dispositivo di trasmissione di momento torcente, come snodo sferico omocinetico fisso quale snodo a piste contrapposte con - una parte esterna dello snodo con piste esterne, - una parte interna dello snodo con piste interne, - sfere che trasmettono momento torcente e sono alloggiate in coppie di piste costituite da piste esterne e piste interne, - una gabbia distanziatrice delle sfere con finestre di gabbia, in cui sono ritenute le sfere ove - prime piste esterne e prime piste interne formano prime coppie di piste, in cui sono ritenute prime sfere, - seconde piste esterne e seconde piste interne formano seconde coppie di piste, in cui sono ritenute seconde sfere, - le prime coppie di piste e le seconde coppie di piste formano linee di contatto delle sfere con curvature in senso opposto, - le piste esterne e le piste interne sono delimitate da fondi di pista esterni e interni, caratterizzato dal fatto che le curvature dei fondi di pista divergono almeno in parte nel loro andamento assiale dalle curvature delle linee di contatto delle sfere.
2. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i fondi di pista visti in direzione assiale - si estendono almeno in parte almeno approssimativamente paralleli all'asse.
3. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la parte interna e/o la parte esterna dello snodo è fabbricata senza trucioli come sbozzato in un utensile di formatura, con scanalature e sporgenze estendentisi almeno approssimativamente parallele all'asse come piste preformate.
4. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo una delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato dal fatto che la parte di snodo è fucinata come sbozzato.
5. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto che le linee di contatto delle sfere sono formate mediante deformazione senza trucioli delle scanalature e delle sporgenze in un utensile di formatura.
6. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto che le linee di contatto delle sfere sono formate mediante un processo di calibratura.
7. Snodo sferico omocinetico fisso, in particolare secondo una delle rivendicazioni 3-6, caratterizzato dal fatto che la struttura delle scanalature e delle sporgenze dello sbozzato è parzialmente conservata.
8. Dispositivo di trasmissione di momento torcente con almeno un componente con due aree funzionali per trasmettere momento torcente attraverso aree funzionali ogni volta differenti, che sono formate sul componente e realizzano il flusso di momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma, delle quali una è un profilato longitudinale, come una dentatura longitudinale, caratterizzato dal fatto che il componente viene portato ad una durezza maggiore, prima della formazione del profilato longitudinale per mezzo di un processo di tempra connesso con un processo di diffusione nella zona della profilatura longitudinale e lo strato di diffusione è almeno in parte rimosso.
9. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che lo strato di diffusione nella zona del profilato longitudinale da formare è rimosso mediante lavorazione con formazione di trucioli.
10. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che lo strato di diffusione è uno strato carbocementato,
11. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo una delle rivendicazioni 8-10, caratterizzato dal fatto che i componente è indurito per cementazione.
12. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo una delle rivendicazioni 8-11, caratterizzato dal fatto che il componente è spento e rinvenuto.
13. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo una delle rivendicazioni 8-12, caratterizzato dal fatto che nella zona del profilato longitudinale da formare lo strato carbocementato è almeno in parte rimosso.
14. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo strato superficiale carbocementato nonché almeno in parte la zona di transizione fra durezza del nocciolo e strato superficiale è rimosso/rimossa.
15. Dispositivo di trasmissione di momento torcente in particolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la profilatura longitudinale possiede durezza del nocciolo.
16. Procedimento per la fabbricazione di un componente con due aree funzionali per la trasmissione di momento torcente tramite aree funzionali formate sul componente, che realizzano il flusso di momento torcente mediante impegno ad accoppiamento di forma, di cui una è realizzata come dentatura longitudinale, caratterizzato dal fatto che il componente nel suo insieme viene temprato superficialmente, quindi l'area assiale, sulla quale deve essere applicata alla dentatura longitudinale, l'area più dura viene rimossa, ad esempio rimossa con asportazione di trucioli, come ad esempio tornita, e successivamente viene formata la dentatura longitudinale, in particolare mediante lavorazione con formazione di trucioli, ad esempio brocciata, stozzata, fresata o simili, cosicché la dentatura partendo dal diametro del cerchio di troncatura presenta almeno approssimativamente per tutta la sua estensione radiale una durezza minore rispetto all'altra area funzionale.
17. Albero snodato, che come componente ne possiede uno in particolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il componente è la parte interna dello snodo di un albero snodato, che presenta due aree trasmettenti momento torcente, di cui una è formata da una pista di rotolamento delle sfere formata sulla zona esterna della parte interna dello snodo, in cui sono alloggiate sfere, che con piste di rotolamento delle sfere formate sulla zona interna di una parte esterna dello snodo formano uno snodo trasmettente momento torcente, e la seconda area trasmettente momento torcente della parte interna dello snodo è formata da una dentatura, è collegata direttamente o indirettamente con l'albero snodato e la dentatura presenta una durezza minore rispetto alle piste di rotolamento delle sfere.
18. Albero snodato, che come componente ne possiede uno in particolare secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il componente è la parte esterna dello snodo di un albero snodato, che presenta due aree trasmettenti momento torcente, di cui una è formata da piste di rotolamento delle sfere formata sulla zona interna della parte esterna dello snodo, in cui sono alloggiate sfere, che con piste di rotolamento delle sfere formate sulla zona esterna di una parte interna dello snodo formano uno snodo trasmettente momento torcente, e la seconda area trasmettente momento torcente della parte interna dello snodo è formata da una dentatura, che è collegata indirettamente o direttamente con l'albero snodato e la dentatura presenta una durezza minore rispetto alle piste di rotolamento delle sfere.