ITMI20071673A1

ITMI20071673A1 - Unita' scorrevole e albero articolato con un'unita' scorrevole.

Info

Publication number: ITMI20071673A1
Application number: IT001673A
Authority: IT
Inventors: Claus Disser
Original assignee: Shaft Form Engineering Gmbh
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2008-02-19
Also published as: WO2008019668A1; US8328649B2; FR2904989B1; CN101506537A; FR2904989A1; DE112007002502A5; CN101506537B; JP2010501058A; US20100227696A1

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda una unità scorrevole, in particolare per una compensazione a rulli o un giunto scorrevole di un albero articolato con una parte esterna tubolare, sulla cui superficie interna sono previste almeno a zone piste esterne, con una parte interna spostabile nella parte esterna in direzione assiale, e sulla cui superficie esterna sono previste almeno a zone piste interne, e con sfere guidate in una gabbia, che per la trasmissione di momento torcente sono disposte rispettivamente in piste esterne e piste interne associate a coppie tra loro, ove la parte esterna e/o la parte interna presentano tra almeno alcune delle piste esterne rispettivamente delle piste interne guide di gabbia per la guida assiale della gabbia. Inoltre l'invenzione riguarda un albero articolato con una unità scorrevole del genere.

Dalla pubblicazione brevettuale di DE 10237169 Al è noto un giunto scorrevole con una unità scorrevole del tipo citato all'inizio. Le guide della gabbia sono realizzate in tal caso o come scanalature di centraggio disposte nella parte esterna rispettivamente tra due piste per sfere o nella parte interna come scanalature di centraggio disposte tra le piste per sfere. In alternativa è anche possibile che la gabbia sia realizzata come gabbia pieghevole, che presenta un profilo ondulato nella sezione trasversale. In tal caso la gabbia può sporgere a tratti con nervature di guida della gabbia nelle piste per sfere, cosicché la gabbia è guidata in modo resistente alla rotazione e spostabile in direzione assiale sul mozzo interno.

Per evitare distorsioni o tensioni durante la tempra o un simile post-trattamento dell'unità scorrevole, si preferisce finora mantenere identico il numero di guide della gabbia e di coppie di piste, ove le guide della gabbia e le coppie di piste sono disposte in modo uniformemente distribuito intorno alla circonferenza.

Nella pubblicazione DE 19952245 Al è stata proposta una unità scorrevole realizzata come compensazione a rulli, in cui il numero di piste esterne corrisponde al doppio o al triplo del numero di piste interne. Ciò deve evitare ugualmente distorsioni da tempra. Nel caso di queste disposizioni il numero di coppie di piste, in cui sono disposte s/ere per la trasmissione di momento torcente, è tuttavia limitato.

Il compito della presente invenzione è pertanto quello di approntare una unità scorrevole nonché un albero articolato con una unità scorrevole del genere, in cui con una buona guida assiale della gabbia si possano trasmettere contemporaneamente momenti torcenti molto elevati.

Questo compito viene risolto secondo l'invenzione sostanzialmente per il fatto che il numero delle guide della gabbia è inferiore al numero delle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne. Il concetto in tal caso alla base dell'invenzione è che il numero delle coppie di piste, in cui sono disposte sfere per la trasmissione di momento torcente, può venire scelto in modo ottimale per il rispettivo scopo di impiego, mentre devono essere previste solo poche guide della gabbia per la guida assiale della gabbia. Le coppie di piste possono quindi essere scelte come dimensione e/o numero in modo tale che venga trasmesso un grande momento torcente, ove è previsto soltanto un numero minore di guide della gabbia per guidare la gabbia assialmente. Sorprendentemente è risultato che anche con questa distribuzione non in forme delle coppie di piste e delle guide della gabbia intorno alla circonferenza della parte esterna rispettivamente della parte interna è possibile evitare distorsioni da tempra. Inoltre per il fatto che nella parte esterna e/o nella parte interna sono disposte guide della gabbia si raggiunge una migliorata guida assiale della gabbia.

Secondo una forma di esecuzione preferita dell'invenzione fra due guide della gabbia adiacenti sono disposte rispettivamente almeno due piste esterne o piste interne. In altre parole il numero delle coppie di piste ammonta ad esempio al doppio o a un multiplo del numero delle guide della gabbia. E' anche possibile distribuire le guide della gabbia in modo non uniforme lungo la circonferenza della parte esterna o prevedere soltanto una o pochissime guide della gabbia.

Per evitare distorsioni da tempra nella parte esterna a causa della maggiore circonferenza della parte esterna rispetto alla parte interna, è preferibile che le guide della gabbia siano realizzate nella parte esterna. In linea di massima è tuttavia anche possibile prevedere le guide della gabbia nella parte interna.

Le guide della gabbia presentano preferibilmente in sezione trasversale un contorno differente rispetto alle piste esterne e alle piste interne. Le guide della gabbia possono cosi avere in sezione trasversale un contorno ad angoli o arrotondato. In questo modo è possibile che evitare un inserimento involontario della gabbia nelle coppie di piste, che sono previste per l’alloggiamento di sfere per la trasmissione di momento torcente. Il contorno delle guide della gabbia può essere realizzato in tal caso con una sezione trasversale tale da ottenere una guida ottimale della gabbia anche con un numero ridotto di guide della gabbia.

Quando la gabbia è di materiale sintetico, la stessa può presentare sporgenze di guida impegnantisi nelle guide della gabbia e, che sono ad esempio arrotondate o angolate. In alternativa è anche possibile realizzare la gabbia come un pezzo di lamiera o spezzone di tubo foggiato con spessore di parete sostanzialmente costante, ove sono previste sporgenze di guida (della gabbia), che si impegnano nelle guide della gabbia. Secondo una ulteriore forma di esecuzione è anche possibile che la gabbia sia una gabbia pieghevole con nervature di guida della gabbia, che non si impegnano in coppie di piste bensì nelle guide della gabbia.

Dna compensazione a rulli secondo l'invenzione presenta una unità scorrevole del tipo citato sopra, ove nelle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne sono alloggiate più sfere in direzione assiale. Un ribaltamento della parte interna rispetto alla parte esterna è perciò sostanzialmente impossibile.

Per contro un giunto scorrevole secondo l'invenzione presenta una unità scorrevole del tipo citato sopra, ove nelle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne è alloggiata rispettivamente soltanto una sfera in direzione assiale. In questo modo è possibile almeno una piccola flessione del giunto nel funzionamento.

Il compito alla base della invenzione viene risolto anche da un albero articolato, in particolare un albero longitudinale di veicolo o un albero laterale, che presenta almeno una compensazione a rulli o un giunto scorrevole con una unità scorrevole secondo 1'invenzione.

Un albero articolato previsto come albero longitudinale di veicolo è equipaggiato preferibilmente con almeno due sezioni di albero che presentano rispettivamente un tubo ondulato, sono connesse l'una con l'altra tramite una articolazione centrale e alle loro estremità non rivolte verso l'articolazione centrale presentano una articolazione lato trasmissione rispettivamente una trasmissione lato differenziale. In tal caso l'articolazione lato trasmissione, l'articolazione lato differenziale nonché l'articolazione centrale possono essere realizzate come articolazioni fisse omocinetiche, in particolare come articolazioni a piste contrapposte, ove due compensazioni a rulli associate alla articolazione centrale è disposta vicino a questa sono previste per l'alloggiamento di un percorso di spostamento assiale nel funzionamento o durante il montaggio.

A perfezionamento di questo concetto dell'invenzione è previsto che la parte interna della seconda compensazione a rulli sia collegata con il mozzo interno dell'articolazione centrale e la parte interna della prima compensazione a rulli con il mozzo esterno dell'articolazione centrale. Le due compensazioni a rulli sono associate in questo modo direttamente all'articolazione centrale.

Per il supporto dell'albero articolato è preferibile che la parte interna di una compensazione a rulli sia supportata in un cuscinetto intermedio. In particolare la parte interna della prima compensazione a rulli può essere supportata in un cuscinetto intermedio elasticamente sospeso ad esempio al pavimento del veicolo.

Nel seguito l'invenzione viene illustrata in dettaglio con l'aiuto di esempi di esecuzione e con riferimento al disegno. In tal caso tutte le caratteristiche descritte e/o rappresentate graficamente formano di per sè o in una qualsiasi combinazione l'oggetto dell'invenzione, indipendentemente la loro associazione nelle rivendicazioni o il loro riferimento.

Mostrano schematicamente:

figura 1 una sezione trasversale di una unità scorrevole secondo una prima forma di esecuzione dell'invenzione,

figura 2 una sezione trasversale di una unità scorrevole secondo una seconda forma di esecuzione dell'invenzione e

figura 3 una sezione longitudinale di un albero articolato secondo l'invenzione.

Nella forma di esecuzione secondo figura 1 è rappresentata schematicamente una unità 1 scorrevole con una parte 2 interna e una parte 3 esterna coassiale rispetto a quest'ultima. Sulla superficie esterna della parte 2 interna sono realizzate sei piste 4 interne, che si estendono sostanzialmente parallele tra loro in direzione assiale. In tal caso sono sempre associate tra loro a coppie due piste 4 interne, ove fra le coppie di piste interne rimane una zona distanziatrice sulla superficie esterna della parte 2 interna, che è realizzata sostanzialmente cilindrica.

Corrispondentemente nella superficie interna della parte 3 esterna sono previste piste 5 esterne estendentisi in direzione assiale e parallele tra loro. Le piste 5 esterne sono anch’esse associate a coppie tra loro e disposte distribuite lungo la circonferenza della parte 3 esterna in modo tale che di volta in volta una pista 5 esterna si trovi di fronte ad una pista 4 interna e formi con questa una coppia di piste.

Nelle coppie di piste formate dalle piste 4 interne e dalle piste 5 esterne è alloggiata rispettivamente almeno una sfera 6 per la trasmissione di un momento torcente fra la parte 2 interna e la parte 3 esterna. La parte 2 interna è spostabile in tal caso in direzione assiale rispetto alla parte 3 esterna, ove le sfere 6 rotolano nelle piste 4 interne e nelle piste 5 esterne.

Quando l'unità 1 scorrevole è realizzata come una compensazione a rulli, in ogni coppia di piste sono previste più sfere 6, cosicché la parte 2 interna non può venire ribaltata o ruotata rispetto alla parte 3 esterna. Quando invece l'unità 1 scorrevole è realizzata come una articolazione scorrevole, in ogni coppia di piste è prevista una sfera 6, cosicché la parte 2 interna può venire piegata almeno di un angolo piccolo rispetto alla parte 3 esterna.

Le sfere 6 sono alloggiate in finestre di una gabbia 7 e guidate in questa. La gabbia 7 nella forma di esecuzione rappresentata è guidata nella parte 3 esterna in direzione assiale. A questo scopo nella superficie interna della parte 3 esterna sono realizzate guide 8 della gabbia, in cui si impegnano sporgenze 9 di guida della gabbia 7. In linea di massima le guide della gabbia possono essere previste però anche nella parte interna.

Come si può vedere in figura 1, le guide 8 della gabbia, che possono presentare ad esempio una sezione trasversale rettangolare, sono previste nella zona fra due coppie di piste associate una all'altra. Tra due guide 8 della gabbia sono disposte quindi sempre due piste 5 esterne. Le guide 8 della gabbia e le piste 5 esterne sono distribuite in tal caso almeno sostanzialmente uniformemente lungo la circonferenza della parte 3 esterna. In questo modo si può evitare una distorsione da tempra nella parte 3 esterna. Inoltre è anche possibile realizzare la parte 3 esterna come una parte in lamiera con uno spessore di parete sostanzialmente costante.

In figura 2 è rappresentata una unità 10 scorrevole secondo una seconda forma di esecuzione, che presenta anche essa una parte 12 interna coassiale rispetto ad un asse 11 e una parte 13 esterna coassiale rispetto a questa. Nella parte 12 interna sono previste nuovamente piste 14 interne e nella parte 13 esterna piste 15 esterne, che sono associate tra loro e formano coppie di piste. In ogni coppia di piste è alloggiata almeno una sfera 16, che è guidata in una gabbia 17.

A differenza della rappresentazione della forma di esecuzione secondo figura 1 l'unità 10 scorrevole con sei coppie di piste e quattro guide della gabbia è realizzata nella parte 13 esterna. Inoltre anche nella parte 12 interna sono realizzate guide della gabbia.

In tal caso le coppie di piste formate dalle piste 14 interne e dalle piste 15 esterne sono disposte alternatamente singolarmente e associate a coppie tra loro attorno alla circonferenza dell'asse 11. La gabbia 17 è guidata in guide 18 guida gabbia, in cui si impegnano sporgenze 19 guida della gabbia. Le sporgenze 19 guida della gabbia e le guide 18 della gabbia nella forma di esecuzione secondo la figura 2 sono realizzate in tal caso triangolari nella sezione trasversale. In linea di massima le guide della gabbia e le sporgenze di guida della gabbia possono però presentare ognuna un contorno adatto ed essere ad esempio angolate, arrotondante o simili.

Inoltre, in alternativa alla forma di esecuzione mostrata in figura 2 guide 18 della gabbia disposte sia nella parte 12 interna che nella parte 13 esterna e con corrispondenti sporgenze 19 guida della gabbia, queste possono essere previste secondo l'invenzione anche soltanto nella parte 2 interna o nella parte 13 esterna.

Nel caso dell'unità 10 scorrevole, tra due guide 18 della gabbia adiacenti sono disposte o due piste 15 esterne associate a coppia tra loro o soltanto una pista 15 esterna. Le piste 15 esterne e le guide 18 della gabbia sono distribuite in tal caso complessivamente in sostanza uniformemente lungo la circonferenza della parte 13 esterna.

In figura 3 è rappresentato nella sezione longitudinale un albero 20 longitudinale realizzato come albero longitudinale di veicolo, che presenta due unità 21 e 22 scorrevoli realizzate come compensazione a rulli. L'albero 20 alla sua estremità lato differenziale ed alla sua estremità lato trasmissione è equipaggiato rispettivamente con un'articolazione fissa 23 rispettivamente 24 e presenta nel centro un'articolazione 25 centrale, che è anch'essa un'articolazione fissa. Le due compensazioni 21 e 22 a rulli sono associate in tal caso all'articolazione 25 centrale, ove la parte interna della seconda compensazione 22 a rulli è collegata con il mozzo interno dell'articolazione 25 centrale e la parte interna della prima compensazione 21 a rulli è collegata con il mozzo esterno dell'articolazione 25 centrale. Inoltre il mozzo interno della prima compensazione 21 a rulli è supportato in un cuscinetto 26 intermedio, che può essere sospeso ad esempio elasticamente ad un pavimento di veicolo.

Le parti esterne delle due compensazioni 21 e 22 a rulli sono collegate con alberi tubolari, che sono connessi rispettivamente con il mozzo esterno dell'articolazione 23, 24 lato trasmissione rispettivamente lato differenziale. L'albero 20 articolato è perciò formato da tre articolazioni fisse e da due compensazioni a rulli, che sono associate all'articolazione 25 centrale. I percorsi di spostamento assiale dell'albero 20 articolato necessari nel funzionamento ed in particolare durante il montaggio possono venir alloggiati semplicemente dalle compensazioni 21 e 22 a rulli.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Unità scorrevole, in particolare per una compensazione a rulli o un giunto scorrevole di un albero articolato, con una parte esterna tubolare, sulla cui superficie interna sono previste almeno a zone piste esterne, con una parte interna spostabile nella parte esterna in direzione assiale, sulla cui superficie esterna sono previste almeno a zone piste interne, e con sfere guidate in una gabbia, che per la trasmissione di momento torcente sono disposte rispettivamente in piste esterne e piste interne associate a coppia tra loro, ove la parte esterna e/o la parte interna tra almeno alcune delle piste esterne rispettivamente delle piste interne presenta guide della gabbia per la guida assiale della gabbia, caratterizzata dal fatto che il numero delle guide della gabbia è inferiore al numero delle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne.
2. Unità scorrevole secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che fra due guide della gabbia adiacenti sono disposte almeno due piste esterne o almeno due piste interne.
3. Unità scorrevole secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che le guide della gabbia sono realizzate nella parte esterna.
4. Unità scorrevole secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che le guide della gabbia sono realizzate nella parte interna.
5. Unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 caratterizzata dal fatto che le guide della gabbia presentano nella sezione trasversale un contorno differente dalle piste esterne e dalle piste interne.
6. Unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che le guide della gabbia presentano nella sezione trasversale un contorno angolato o arrotondato.
7. Unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la gabbia è di materiale sintetico e presenta sporgenze di guida impegnantisi nelle guide della gabbia.
8. Unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che la gabbia è realizzata come una parte in lamiera foggiata o uno spezzone di tubo con spessore di parete sostanzialmente costante e presenta sporgenze di guida impegnantisi nelle guide della gabbia.
9. Compensazione a rulli con un'unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni precedenti, ove nelle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne sono alloggiate più sfere in direzione assiale.
10. Giunto scorrevole con un'unità scorrevole secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, ove nelle coppie di piste formate dalle piste esterne e dalle piste interne è alloggiata rispettivamente soltanto una sfera in direzione assiale.
11. Albero articolato, in particolare albero longitudinale di veicolo, con almeno una compensazione a rulli o un giunto scorrevole secondo una delle rivendicazioni 9 o 10.
12. Albero articolato con almeno due sezioni di albero che presentano rispettivamente un tubo ondulato, che sono collegate una con l'altra tramite un'articolazione centrale e che alle loro estremità non rivolte verso l'articolazione centrale presentano un'articolazione lato trasmissione rispettivamente un'articolazione lato differenziale, ove l'articolazione lato trasmissione, l'articolazione lato differenziale e l'articolazione centrale sono realizzate come articolazioni fisse, in particolare come articolazioni a piste contrapposte, e ove sono previste due compensazioni a rulli secondo la rivendicazione 9 associate all'articolazione centrale e disposte vicino a questa.
13. Albero articolato secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la parte interna della seconda compensazione a rulli è collegata con il mozzo interno dell'articolazione centrale e la parte interna della prima compensazione a rulli con il mozzo esterno dell'articolazione centrale.
14. Albero articolato secondo una delle rivendicazioni 12 o 13, caratterizzato dal fatto che la parte interna di una compensazione a rulli, in particolare della prima compensazione a rulli, è supportata in un cuscinetto intermedio.