ITMI992496A1

ITMI992496A1 - Giunto di trasmissione con comando del numero di giri differenziale

Info

Publication number: ITMI992496A1
Application number: IT1999MI002496A
Authority: IT
Inventors: Theodor Gasmann
Original assignee: Gkn Viscodrive Gmbh
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-05-30
Also published as: KR100345819B1; ITMI992496A0; DE19860532A1; FR2788091A1; JP3405946B2; FR2788091B1; DE19860532C2; US6299538B1; JP2000213564A; IT1314096B1; KR20000052611A

Description

eseguita come pompa rotorica a dentatura interna ed il corpo di mandata forma un rotore a dentatura esterna accoppiato concentricamente con l'altra delle parti reciprocamente girevoli, ed una corona dentata interna è eseguita come girante, che è supportata eccentricamente e viene trascinata dal rotore a dentatura esterna, laddove il rotore insieme alla girante forma uno spazio di pompaggio rotante.

(Figura 1)

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un giunto per trasmettere una coppia fra due parti reciprocamente girevoli, il quale comprende un innesto a frizione, le cui lamelle o dischi di frizione sono accoppiati, solidali alla rotazione, rispettivamente con l'una e con l'altra delle parti reciprocamente girevoli, con uno spazio di pressione, che è riempito con liquido altamente viscoso e viene formato da una custodia, ricavata in una delle parti girevoli e da un pistone chiuso a tenuta rispetto a questa, e con una unità di pompaggio, nella quale ruota un corpo di mandata collegato con l'altra delle parti girevoli, laddove nella custodia è previsto un serbatoio per il liquido altamente viscoso, che è collegato con l'unità di pompaggio, laddove inoltre lo spazio di pressione viene alimentato dall'unità di pompaggio ed il pistone sollecita l'innesto a frizione.

Giunti di questo genere possono essere impiegati come dispositivo di blocco in differenziali sull'assale o differenziali centrali. Con differenziale sull'assale si considera al riguardo l'usuale differenziale fra le ruote di un assale motore del veicolo, che viene azionato da un albero motore longitudinale; con differenziale centrale si considera il differenziale fra due assali motori di un veicolo, che viene azionato da un albero di motore intermedio. Inoltre giunti del genere menzionato possono essere impiegati direttamente in un tratto di trasmissione motrice longitudinale verso un albero motore, che, all'occorrenza, è azionato aggiuntivamente e dovrà essere sollecitato con coppia soltanto in caso di slittamento rispetto ad un assale motore azionato permanentemente.

Giunti del genere menzionato sono noti specialmente con pompe a scorrimento di liquido del tipo Visco-Lok come elemento di azionamento, che vengono fornite dalla richiedente. Le pompe a scorrimento di liquido impiegate in questi giunti in via di principio possono produrre soltanto una limitata corrente di volume, che si annulla al crescere della pressione, anche senza perdite per difetto di tenuta. La corrente di volume delle pompe a scorrimento di liquido può essere aumentata mediante un canale di scorrimento più largo o più profondo; tuttavia all'incremento di detta corrente sono imposti limiti a causa dello spazio costruttivo disponibile. I menzionati giunti Visco-Lok hanno una caratteristica di inserimento graduale, che è vantaggiosa per evitare contraccolpi d'inserimento e coppie massime, ad esempio nell'impiego in veicoli Pick-up e in veicoli Off-Road e favorisce la stabilità di frenatura. Per applicazioni con esigenze particolarmente elevate alla velocità di reazione non sempre è sufficiente la corrente di volume che le pompe a scorrimento di liquido di giunti Visco-Lok sono in grado di produrre.

Partendo da ciò, la presente invenzione si pone il compito di realizzare un giunto del genere menzionato, che mantiene i vantaggi dei giunti Visco-Lok e non presenta limitazioni nella velocità di reazione. Ciò viene risolto in quanto l'unità di pompaggio è eseguita come pompa rotorica a dentatura interna e il corpo di mandata forma un rotore a dentatura esterna, accoppiato concentricamente con l'altra delle parti reciprocamente girevoli, e che una corona dentata interna è eseguita come girante, che è supportata eccentricamente e viene trascinata dal rotore a dentatura esterna, laddove il rotore insieme alla girante forma uno spazio di pompaggio rotante, e che lo spazio di pompaggio della pompa rotorica viene delimitato rispettivamente lateralmente da una superficie frontale di un elemento di comando e di guida e da una superficie frontale di un disco di tenuta, e che l'elemento di comando e di guida tramite forze di attrito fluido rispetto ad una delle parti reciprocamente girevoli è girevole limitatamente fra due posizioni finali, e infine che un canale di pressione collega lo spazio della pompa con lo spazio di pressione e una conduttura di ritorno collega lo spazio di pressione con il serbatoio.

Utilizzando sostanziali caratteristiche, corrispondenti con un giunto Visco-Lok - e precisamente di un sistema chiuso riempito con liquido altamente viscoso - si passa pertanto sul tipo di pompa ad ingranaggi interni, per soddisfare al compito menzionato. Il vantaggio della modesta influenza della temperatura dei giunti Visco-Lok rimane conservato; parimenti quello di un sistema chiuso ermeticamente, non richiedente manutenzione e funzionante autonomamente. In seguito all'impiego dell'elemento di commutazione anche qui dall'unità di pompaggio, indipendentemente dal senso di rotazione relativo fra le due parti reciprocamente girevoli viene formata pressione e liquido altamente viscoso viene condotto direttamente nello spazio di pressione per lo spostamento del pistone.

In un'esecuzione preferita è previsto che nella custodia o nell'elemento di commutazione e di guida siano ricavati due canali a forma di C, che in primo luogo agiscono come canale di aspirazione e in secondo luogo come canale di mandata della pompa rotorica, e inoltre che sono previsti un foro di collegamento nella custodia fra il serbatoio e i canali ed un canale di mandata nella custodia fra i canali e lo spazio di mandata, laddove in ognuna delle due posizioni finali dell'elemento di commutazione e di guida alternativamente uno dei canali è collegato con il foro di collegamento e l'altro dei canali è collegato con il canale di mandata. Conformemente ad un'esecuzione alternativa, è previsto che nella custodia o nell'elemento di commutazione eseguita siano ricavati due canali a forma di C, che agiscono, in primo luogo, come canali di aspirazione e, in secondo luogo, come canale di mandata della pompa rotorica, e che sono previsti due fori di collegamento nella custodia fra il serbatoio e i canali ed un canale di mandata nella custodia fra i canali e lo spazio di mandata, laddove in ognuna delle due posizioni finali dell'elemento di commutazione e di guida alternativamente uno dei canali è collegato con uno dei fori di collegamento e l'altro dei canali è collegato con il canale di mandata.

In maniera nota, i canali a forma di C sono realizzati simmetricamente rispetto all'eccentricità del supporto della girante e sono collegati apertamente con lo spazio di pompaggio. Entrambi i canali a forma di C sono realizzati preferibilmente come aperture passanti, rispettivamente fessure nell'elemento di commutazione e di guida, comunicanti direttamente con il, rispettivamente i fori di collegamento e con il canale di mandata.

Entrambi i canali a forma di C possono essere anche realizzati anche come cave superficiali nella custodia, laddove il collegamento con il, rispettivamente con i fori di collegamento e con il canale di mandata può essere stabilito tramite canali sostanzialmente in copertura nell'elemento di commutazione e di guida.

Il canale di mandata preferibilmente viene formato rispettivamente per mezzo di una cava in una superficie frontale dello spazio di mandata.

Ulteriori caratteristiche di esecuzione concrete prevedono che vengano formati mezzi per supportare la corona dentata interna mediante una superficie cilindrica interna eccentrica nell'elemento di commutazione e di guida supportato centricamente rispetto alla custodia. La portata corrisponde ad un multiplo della portata delle note pompe Visco-Lok, cosicché è possibile aumentare corrispondentemente la menzionata velocità di reazione. La caratteristica della pompa può essere impostata facilmente dimensionando il foro di ritorno verso il serbatoio. È possibile introdurre nel foro di ritorno elementi di compensazione dell'influenza della temperatura. Ulteriori esecuzioni preferite vengono descritte in ulteriori sottorivendicazioni.

Un esempio di realizzazione preferita dell'invenzione viene illustrato in seguito in base ai disegni.

In particolare:

la figura 1 mostra una disposizione di giunto secondo l'invenzione in sezione longitudinale in una prima esecuzione;

la figura 2 mostra la disposizione di pompa secondo la figura 1 in sezione trasversale;

la figura 3 mostra una disposizione di giunto secondo l'invenzione in sezione longitudinale in una seconda esecuzione;

la figura 4 mostra una disposizione di pompa secondo la figura 3 in sezione trasversale;

la figura 5 mostra un foro di ritorno di una disposizione di pompa conformemente alle precedenti figure, in esecuzione modificata, come dettaglio ingrandito.

Nella figura 1 è riconoscibile una disposizione 11 di giunto con un innesto 12 a lamelle o dischi e un dispositivo di azionamento 13. Essa comprende come parti reciprocamente girevoli una custodia 14 ed un mozzo 15. Lamelle esterne 16 dell'innesto a frizione 12 sono sostenute solidali alla rotazione nella custodia 14. Lamelle interne 17 dell'innesto a frizione 12 sono sostenute solidali alla rotazione sul mozzo 15. Una piastra di pressione 14 può comprimere il pacco di lamelle o dischi contro una superficie di battuta 19 nella custodia 14 (innesto del giunto). Il dispositivo di azionamento 13 comprende un corpo di pompa 20 accoppiato rigidamente con la custodia 14, ed un pistone 25, che è scorrevole assialmente rispetto al corpo 20 della pompa ed è in grado di sollecitare la piastra di pressione 18. Il pistone 21 può essere riportato indietro mediante una molla piattello 22 poggiante sulla custodia 14. Nello spazio di pressione 30 formato da custodia 20 e pistone 21 si trova un rotore 23 con dentatura esterna, collegato solidale alla rotazione con il mozzo 15 ed ingranante con una girante 24, guidata eccentricamente, con dentatura interna. Quest'ultima con la sua superficie esterna cilindrica viene guidata in una rientranza interna eccentrica del suo elemento di commutazione e di guida 25, che è sostenuto girevole su un ribasso di centraggio 26 del corpo 20 della pompa in ragione di un limitato importo angolare. Come è usuale in pompe ad ingranaggi del genere indicato la dentatura interna della girante 24 possiede un dente in più della dentatura esterna del rotore 23. Lo spazio 27 della pompa formato fra queste è chiuso in primo luogo mediante l'elemento di commutazione e di guida 25 e in secondo luogo mediante un disco di tenuta 28 rotante preferibilmente con il rotore. 23. Lo spazio 27 della pompa è collegato in modo che verrà illustrato ancora più dettagliatamente, in primo luogo, con un serbatoio 29 nel corpo 20 della pompa, e in secondo luogo, con lo spazio di pressione 30 fra corpo 20 della pompa e pistone 21. Il serbatoio 29 viene formato dal corpo 20 della pompa e da un pistone anulare 31, che è scorrevole rispetto a questo e tramite una molla a piattello 32 ed un disco di sicurezza 33 poggia sulla custodia 14. Sono previsti i seguenti canali nel corpo 20 della pompa e nell'elemento di commutazione e di guida 25 per collegare lo spazio 27 della pompa, in primo luogo, con il serbatoio 29 e, in secondo luogo, con lo spazio di pressione 30: un canale di aspirazione 38 nella forma di un foro assiale nel corpo 20 della pompa, un canale di pressione 40 nella forma di una cava superficiale nel corpo 20 della pompa, due relativi canali di aspirazione e di mandata 36, 37 nella forma di aperture passanti a forma di C nell'elemento di commutazione e di guida 25.

Nella figura 2, in sezione trasversale attraverso la pompa, sono riconoscibili il rotore 23 a dentatura esterna in disposizione concentrica, la girante 24 azionata dal rotore, con dentatura interna e l'elemento di commutazione e di guida 25 che, per la superficie cilindrica esterna della girante, forma una pista di guida interna eccentrica. Inoltre è visibile il corpo 20 della pompa in vista dal lato del rotore, sul quale è fissata una camma 34 che si impegna in una rientranza 35 nell'elemento di commutazione e di guida 25 ed è di larghezza tale che quest'ultimo è girevole in ragione dell'angolo disegna a rispetto al corpo 20 della pompa fra due posizioni di battuta. Inoltre sono riconoscibili due canali di aspirazione e di mandata 36, 37 circa di forma semianulare, che sono eseguiti come fessure periferiche nell'elemento di commutazione e di guida 25 e possono scambiare la loro funzione in seguito a rotazione relativa dell'elemento menzionato in ragione dell'angolo a. Per alimentare, rispettivamente per scaricare, la pressione sono previsti un cavo di aspirazione 38 nella forma di un foro parallelo all'asse nel corpo 20 della pompa fino al serbatoio e un canale di mandata 40, fronteggiante questo radialmente, nella forma di una cava superficiale radiale nel corpo 20 della pompa fino allo spazio di pressione. Rispettivamente uno dei canali di aspirazione e di mandata 36, 37 è collegato con il canale di aspirazione 38 e rispettivamente l'altro è collegato con il canale di mandata 40. Inoltre è riconoscibile un foro di ritorno 41 collegante il canale di mandata 40 con il serbatoio 29. Nella figura 3 è riconoscibile una disposizione 11 di giunto con un innesto a lamelle 12 e un dispositivo di azionamento 13. Essa comprende, come parti reciprocamente girevoli, una custodia 14 ed un mozzo 15. Lamelle esterne 16 dell'innesto a frizione 12 sono sostenute solidali alla rotazione nella custodia 14. Essa comprende, come parti reciprocamente girevoli, una custodia 14 ed un mozzo 15.

Lamelle esterne 16 dell'innesto a frizione 12 sono sostenute solidali alla rotazione nella custodia 14. Lamelle interne 17 dell'innesto a frizione 12 sono sostenute solidali alla rotazione sul mozzo 15. Una piastra di pressione 18 può comprimere il pacco di lamelle contro una superficie di battuta 19 nella custodia 14 (innesto del giunto). Il dispositivo di azionamento 13 comprende un corpo 20 di pompa, accoppiato rigidamente con la custodia 14, ed un pistone 21, che è scorrevole assialmente rispetto al corpo 20 della pompa e può sollecitare la piastra di pressione 18. Il pistone 21 può essere spostato a ritroso mediante una molla a piattello 22 poggiante sulla custodia 14. Nello spazio di pressione 30 formato da custodia 20 e pistone 21 si trova un rotore 23 con dentatura esterna, che è accoppiato solidale alla rotazione con il mozzo 15 e ingrana con una girante 24 con dentatura interna guidata eccentricamente. Quest'ultima con la propria superficie esterna cilindrica viene guidata in una rientranza interna eccentrica del suo elemento di commutazione e di guida 25, che è sostenuto, girevole in ragione di un limitato importo angolare, su un ribasso di centraggio 26 del corpo 20 della pompa. Come per le pompe ad ingranaggi del genere mostrato la dentatura interna della girante 24 possiede un dente in più della dentatura esterna del rotore 23. Lo spazio 27 della pompa formato fra queste è chiuso in primo luogo mediante l'elemento di commutazione e di guida 25 e in secondo luogo mediante un disco di tenuta 28 rotante preferibilmente con il rotore 23. Lo spazio 27 della pompa è collegato in modo che verrà illustrato ancora più dettagliatamente, in primo luogo, con un serbatoio 29 nel corpo 20 della pompa e, in secondo luogo, con lo spazio di mandata 30 fra corpo 20 della pompa e pistone 21. Il serbatoio 29 viene formato dal corpo 20 della pompa e da un pistone anulare 31, che è scorrevole rispetto a questo e tramite una molla a piattello 32 e un disco di sicurezza 33 poggia sulla custodia 14. Sono qui previsti i seguenti canali nel corpo 20 della pompa e nell'elemento di commutazione e di guida 25 per collegare lo spazio 27 della pompa con il serbatoio 29, da un lato, e con lo spazio di mandata 30, dall'altro lato: due canali di aspirazione 38, 39 nella forma di rispettivamente un foro assiale nel corpo 20 della pompa, un canale di mandata 40 nella forma di una cava superficiale nel corpo 20 della pompa, al riguardo due canali di aspirazione e di mandata 36, 37 nella forma di cave superficiali a forma di C nel corpo 20 della pompa e due canali di aspirazione e di mandata 44, 45, cerca in copertura con queste e piegate in corrispondenza delle loro estremità verso i fori, nella forma di aperture passanti nell'elemento di commutazione e di guida 25.

Nella figura 4 nella sezione trasversale attraverso la pompa sono riconoscibili il rotore 23 a dentatura esterna in disposizione concentrica, la girante 24 con dentatura interna azionata dal rotore e l'elemento di commutazione e di guida 25, che per la superficie cilindrica esterna della girante forma una pista di guida eccentrica interna. Inoltre il corpo 20 della pompa è visibile nella vista dal lato del rotore e su di essa è fissata una camma 34 che si impegna in una rientranza 35 nell'elemento di commutazione e di guida 25, di larghezza tale che quest'ultimo è girevole in ragione dell'angolo disegnato a rispetto al corpo 20 della pompa fra due posizioni di battuta. Inoltre sono riconoscibili due canali di aspirazione e di mandata 36, 37, circa semianulari, due canali di aspirazione e di mandata 44, 45 circa di forma semianulare e piegati all'estremità verso l'interno ed eseguiti come fessure periferiche nell'elemento di commutazione e di guida 25 e che possono scambiare la loro funzione mediante rotazione relativa dell'elemento menzionato in ragione dell'angolo a. Per alimentare, rispettivamente per lo scarico della pressione sono previsti due canali di aspirazione 38, 39 nella forma di fori radiali nel corpo 20 della pompa fino al serbatoio ed un canale di mandata 40, situato fra questi, nella forma di una cava superficiale radiale 40 nel corpo 20 della pompa fino allo spazio di pressione. Rispettivamente una coppia dei canali di aspirazione e di mandata 36, 37, 44, 45 è collegata con uno dei canali di aspirazione 38, 39 e rispettivamente l'altra con il canale di mandata 40. Inoltre è riconoscibile il foro di ritorno 41 collegante il canale di mandata 40 con il serbatoio 29. Nella figura 5 come dettaglio ingrandito è riconoscibile un corpo di rigonfiamento 42, di volume variabile in dipendenza della temperatura, in un foro di ritorno 41. Al crescere della temperatura del fluido diminuisce la sezione trasversale libera di flusso del foro di ritorno in seguito all'aumento di volume del corpo di rigonfiamento 42.

Legenda

11 Giunto

12 Innesto a lamelle

13 Dispositivo di azionamento

14 Custodia

15 Mozzo

16 Lamella esterna

17 Lamelle interna

18 Piastra di pressione

19 Parete

20 Corpo della pompa

21 Pistone

22 Molla a piattello

23 Rotore

24 Girante

Claims

Rivendicazioni 1. Giunto (11) per trasmettere una coppia fra due parti (14, 15) girevoli reciprocamente, il quale comprende un innesto a frizione (12), le cui lamelle di frizione (16, 17) sono accoppiate, solidali alla rotazione, rispettivamente con l'una oppure l'altra delle parti (14, 15) reciprocamente girevoli, con uno spazio di pressione (30) , che è riempito con liquido altamente viscoso e viene formato da una custodia, ricavata in una delle parti girevoli (14), e da un pistone (21) scorrevole e chiuso ermeticamente rispetto ad essa, e con una unità di pompa, in cui ruota un corpo di mandata (23) collegato con l'altra delle parti girevoli (15), laddove nella custodia è previsto un serbatoio (29) per il liquido altamente viscoso, che è collegato con l'unità di pompa, laddove inoltre lo spazio di pressione viene alimentato dall'unità di pompa ed il pistone (21) sollecita l'innesto a frizione (12), caratterizzato dal fatto che l'unità di pompa è eseguita come pompa rotorica a dentatura interna e il corpo di mandata forma un rotore (23) a dentatura esterna, che è collegato concentricamente con l'altra delle parti (15), reciprocamente girevoli, che una corona dentata interna (24) è eseguita come girante, che è supportata eccentricamente e viene trascinata dal rotore (23) a dentatura esterna, laddove il rotore (33) forma con la corona dentata interna (24) uno spazio di pompa rotante (27), che lo spazio (27) della pompa rotorica viene delimitato rispettivamente lateralmente da una superficie frontale di un elemento di commutazione e di guida (25) e da una superficie frontale di un disco di tenuta (28), che l'elemento di commutazione e di guida (25), tramite forze di attrito fluido, è girevole limitatamente fra due posizioni finali rispetto ad una delle parti (14) reciprocamente girevoli, e che un canale di mandata (40) collega lo spazio (27) della pompa con lo spazio di pressione (30) e una conduttura di ritorno (41) collega lo spazio di pressione (30) con il serbatoio (29).
2. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella custodia oppure nell'elemento di commutazione e di guida (25) sono ricavati due canali (36, 37) a forma di C, e che un foro di collegamento (38) è previsto nella custodia fra il serbatoio (29) e i canali (36, 37) e un canale di mandata (40) è previsto nella custodia fra i canali (36, 37) e lo spazio di pressione (30), laddove in ognuna delle due posizioni finali dell'elemento di commutazione e di guida (25) alternativamente uno dei canali (36, 37) è collegato con il foro di collegamento (38) e l'altro dei canali (36, 37) è collegato con il canale di mandata (40).
3. Giunto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i canali (36, 37) sono eseguiti nella forma di fessure nell'elemento di commutazione e di guida.
4. Giunto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella custodia oppure nell'elemento di commutazione e di guida (25) sono ricavati due canali (36, 37) a forma di C, e che sono previsti due fori di collegamento (38, 39) nella custodia fra il serbatoio (29) e i canali (36, 37) ed un canale di mandata (40) nella custodia fra i canali (36, 37) e lo spazio di pressione (30), laddove in ognuna delle due posizioni finali dell'elemento di commutazione e di comando (26) alternativamente uno dei canali (36, 37) è collegato con uno dei fori di collegamento (38, 39) e l'altro dei canali (36, 37) è collegato con il canale di mandata (40).
5. Giunto secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che mezzi per supportare la corona dentata interna (24) vengono formati da una superficie cilindrica interna eccentrica nell'elemento di commutazione e di guida (25) supportato centralmente rispetto alla custodia.
6. Giunto secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che il disco di tenuta (28) ruota solidale alla rotazione con il rotore (23).
7. Giunto secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzato dal fatto che l'elemento di commutazione e di guida (25) e il disco di tenuta (28) sono accoppiati fra di loro solidali alla rotazione.