ITRM970364A1 - Giunta di slittamento ad attrito per alberi di trasmissione - Google Patents

Description

D E S C R I Z I

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

"GIUNTO DI SLITTAMENTO AD ATTRITO PER ALBERI DI TRASMIS-SIONE" .

R I A S S U N T O

Forma oggetto del presente trovato un giunto di slittamento ad attrito per alberi di trasmissione. Esso comprende una scatola di giunto (1), costituita da un mozzo conduttore (2) e da una flangia di chiusura (4); un mozzo condotto (3), presentante una molteplicità di incavi periferici (33), destinati a risultare prospicienti a scanalature diametrali (42) della flangia di chiusura (4); un disco di innesto (7), sagomato concavo sulla sua faccia rivolta verso la flangia di chiusura (4) e coassialmente scorrevole sul mozzo condotto (3); mezzi elastici di spinta per il disco di innesto (7); almeno una coppia di salterelli o denti a scatto (9), radialmente scorrevoli nelle rispettive scanalature (42). Quando la coppia trasmessa raggiunge un valore prestabilito, i saltarelli (9) scorrono verso l'esterno contro la'forza di pressione esercitata dai mezzi elastici di spinta tramite il disco di innesto (7), facendo slittare il mozzo condotto (3) rispetto al mozzo conduttore (2).

( fi gura 1 ) .

DESCR I Z I ON

Il presente trovato concerne un giunto di slittamento ad attrito con salterelli o denti a scatto per alberi di trasmissione. Esso è stato studiato in particolare per essere applicato ad alberi cardanici, ma nulla esclude il suo impiego su altri alberi di trasmissione.

Come è noto, il giunto di slittamento è un tipo particolare di limitatore di coppia, che limita il valore massimo della coppia trasmissibile fra un albero conduttore e un albero condotto, facendo slittare il secondo rispetto al primo quando la coppia trasmessa raggiunge un valore prestabilito .

Sono stati già noti giunti di slittamento in diverse varianti costruttive.

Un tipo molto semplice di giunto di slittamento ad attrito presenta una guarnizione di materiale di attrito trascinata da un mozzo conduttore e premuta contro un mozzo condotto da una coppia di molle a tazza contrapposte, disposte coassialmente sul mozzo condotto. Questo tipo di giunto di slittamento presenta il vantaggio dell'inserimento graduale tipico degli innesti a frizione, ma, svantaggiosamente, tale inserimento è poco preciso con riferimento al valore di coppia in cui entra in funzione. Infatti, il valore della coppia massima trasmissibile dipende dal valore del coefficiente d'attrito, che è difficilmente determinabile in modo esatto ed è variabile durante la vita utile del giunto. Inoltre, il valore del coefficiente d'attrito si riduce sensibilmente dopo l'inizio dello slittamento, passando dall'attrito di primo distacco all'attrito dinamico.

Esistono, d'altra parte, giunti di slittamento in cui la tramissione della coppia fra l'albero conduttore e l'albero condotto avviene tramite l'interposizione di organi, quali sfere e nottolini, per l'impegno del mozzo conduttore e del mozzo condotto.

Nel giunto a slittamento a sfere, le sfere sono alloggiate entro alveoli praticati fra i due mozzi, che sono spi nti .coassialmente l'uno contro l'altro da molle elicoidali. Se la coppia raggiunge il valore massimo trasmissibile, le sfere vincono l'azione antagonista delle molle e scorrono da un alveolo all'altro, facendo slittare il mozzo condotto. Questo tipo di giunto di slittamento è difficilmente tarabile per coppie trasmissibili diverse da quelle per cui è stato costruito e inoltre si usura facilmente perché le forze agenti sulle sfere sono coassiali a quelle esercitate dalle molle.

Fra i giunti di slittamento a nottolini ne esiste un tipo in cui i nottolini sono disposti e caricati a molla radialmente nelle porzioni coassialmente compenetrate dei due mozzi. Questo tipo di giunto di slittamento trova impiego in quei casi dove è ammissibile una certa irregolarità nella trasmissione del moto, dovuta al frequente saltellamento, spesso casuale, dei nottolini lungo le piste.

In una variante costruttiva del giunto di slittamento a nottolini, i nottolini, caricati a molla, sono alloggiati in rispettive sedi di una coppia di catenacci diametrali contraffacciati, portati da uno stesso mozzo condotto. I catenacci diametrali sono caricati da molle di catenaccio, antagoniste all'azione dei nottolini, contro un mozzo conduttore circostante. Le estremità dei catenacci si impegnano così con rietranze circonferenziali interne del mozzo conduttore, fino a che la coppia trasmessa non raggiunge il valore massimo prestabilito. Questa variante costruttiva di giunto, pur essendo molto complicata e costosa, non presenta un funzionamento soddisfacente.

Esiste un tipo simile, più semplice, di giunto di slittamento in cui i catenacci, sotto forma di camme cilindriche, portati dallo stesso mozzo condotto sono disposti radialmente contrapposti e caricati trasversalmente con molle registrabili agenti su boccole imperniate coassialmente alle molle. Le boccole agiscono su piani inclinati delle relative estremità prossimali di entrambi i catenacci. Le estremità distali, od opposte, dei catenacci presentano un relativo risalto impegnabile in relative sedi ricavate sul mozzo conduttore. Quando viene raggiunta la coppia massima prestabilita, ogni catenaccio è suscettibile di muoversi radialmente verso il centro del mozzo condotto, contro l'azione antagonista delle molle, liberando l'impegno del proprio risalto dalla relativa sede del mozzo conduttore, con conseguente slittamento del mozzo condotto. Pur avendo il vantaggio della semplicità, il tipo di giunto di slittamento sopra descritto presenta lo svantaggio di dover aggiungere, in caso di potenze maggiori, altri catenacci in serie, con conseguente aumento d'ingombro assiale.

Lo scopo del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti ora menzionati, realizzando un giunto di slittamento che da un lato sfrutti il vantaggio dell'inserimento graduale, tipico dei giunti di slittamento ad attrito, e dall'altro possegga la precisione della coppia massima di inserimento comune ai giunti di slittamento che utilizzano organi interposti fra mozzo conduttore e mozzo condotto, come nottolini, sfere, catenacci e simili.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un giunto di slittamento di dimensioni ridotte che sia in grado di trasmettere potenze notevoli.

Ancora un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un giunto di slittamento che sia tarabile per intervalli diversi di potenze da trasmettere, con semplice sostituzione nel giunto di parti dello stesso, mantenendone comunque immutata la natura e invariate le dimensioni di ingombro complessivo.

Ancora un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un giunto di slittamento che sia impiegabile per la trasmissione di coppie in un solo senso del moto, o in entrambi i sensi.

Ancora un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un giunto di slittamento che, nonostante la sua semplicità costruttiva, presenti le caratteristiche di affidabilità, ripetitività e inalterabilità del valore di taratura .

Il trovato, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni che seguono, risolve il problema di fornire un giunto di slittamento ad attrito per alberi di trasmissione, che da un punto di vista generale, si caratterizza dal fatto di di comprendere:

una scatola di giunto, costituita da un mozzo conduttore e da una flangia di chiusura, dotata di almeno una coppia di scanalature diametrali opposte;

un mozzo condotto, supportato girevolmente da detto mozzo conduttore e da detta flangia di chiusura, presentante all'interno di detta scatola di giunto, una prima porzione cilindrica a diametro inferiore e una seconda porzione cilindrica a diametro maggiore, provvista di una molteplicità di incavi periferici, destinati a risultare prospicienti a dette scanalature di detta flangia di chiusura;

un disco di innesto, sagomato concavo mediante un ringrosso periferico doppiamente inclinato sulla sua faccia rivolta verso detta flangia di chiusura e dotato di un bordo perimetrale, disco che è coassialmente scorrevole su detta prima porzione cilindrica;

mezzi elastici di spinta attestati coassialmente fra detto mozzo conduttore e detto disco di innesto;

almeno una coppia di salterelli, disposti radialmente scorrevoli in rispettive scanalature della flangia di chiusura, ciascuno provvisto nella parte rivolta verso detto disco di innesto di un profilo complementarmente inclinato e nella parte rivolta verso detto mozzo condotto di un profilo conforme a quello di detti suoi incavi periferici;

così che, quando la coppia trasmessa fra detti alberi raggiunge un valore prestabilito, detti saltarelli scorrono radialmente verso l'esterno nelle rispettive scanalature contro la forza di pressione esercitata da detti mezzi elastici di spinta tramite detto disco di innesto in detti profili inclinati, facendo slittare detto mozzo condotto rispetto a detto mozzo conduttore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, di una forma preferita di realizzazione illustrata a puro titolo indicativo ma non limitativo negli uniti disegni in cui:

- La figura 1 illustra in sezione longitudinale un giunto di slittamento secondo il presente trovato, nella metà superiore in assetto di innesto e nella metà inferiore in assetto di disinnesto.

Le figure 2 e 3 illustrano in sezione longitudinale ingrandita particolari in condizione di innesto e, rispettivamente, di disinnesto.

La figura 4 illustra il giunto di slittamento in sezione trasversale ricavata secondo la linea A-A della figura 1.

Conformemente al presente trovato, nelle figure 1 e 4 è indicata complessivamente con 1 una scatola di giunto, di cui con 2 è contrassegnato un mozzo conduttore, con 3 un mozzo condotto e con 4 una flangia di chiusura.

I mozzi 2 e 3 sono mostrati, solo a titolo di esempio, come quelli di alberi cardanici. In particolare, il mozzo conduttore 2 presenta una forcella 20, atta ad impegnarsi tramite una crociera con un albero (non rappresentati), mentre il mozzo condotto 3 presenta una porzione 30 dotata internamente di un profilo scanalato.

La scatola 1 di giunto presenta una porzione laterale cilindrica 10 dotata di un ringrosso 11, che funge da battuta per la flangia di chiusura 4. Nel ringrosso 11 sono ricavati fori ciechi 12 per viti. Tuttavia, la porzione laterale 10 può essere realizzata in un sol pezzo con il mozzo conduttore 2 o con la flangia di chiusura 4.

La flangia di chiusura 4, contrapposta al mozzo conduttore 2, è dotata centralmente di un foro passante 40 per il mozzo condotto 3, e perifericamente di fori (non contrassegnati con numeri) coassiali ai fori 12 della porzione laterale 10 per il fissaggio ad essa mediante viti 41. La flangia di chiusura 4, nella sua faccia rivolta verso l'interno della scatola 1 è dotata di scanalature diametrali opposte 42. Nelle figure 1 e 4 le scanalature 42 sono rappresentate in numero di quattro, ma possono essere anche più numerose, come spiegato in seguito.

Il mozzo condotto 3 è supportato girevolmente dal mozzo conduttore 2 e dalla flangia di chiusura 4, .su cui poggia tramite rispettivi cuscinetti, preferibilmente a strisciamento, 5, 6. Il cuscinetto 6, come indicato schematicamente nella figura 1, è dotato di una guarnizione di tenuta, in maniera che all'interno della scatola si possa realizzare una lubrificazione a bagno d'olio, anziché a grasso.

Il mozzo condotto 3 presenta, all'interno della scatola 1 di giunto, una prima porzione cilindrica 31 a diametro inferiore e una seconda porzione cilindrica 32, a diametro maggiore. La seconda porzione cilindrica 32 presenta una molteplicità di incavi periferici 33, che nella forma di realizzazione preferita sono sagomati con sezione a forma di trapezio rettangolo, avente la base maggiore rivolta verso l'esterno. Gli incavi 33 sono destinati a risultare prospicienti alle scanalature 42 della flangia di chiusura 4, di cui hanno preferibi1mente la stessa larghezza circonferenziale .

Sulla prima porzione cilindrica 31 del mozzo condotto 3 è montato scorrevole un disco di innesto 7. Il disco di innesto 7 è sagomato concavo nella sua faccia rivolta verso la flangia di chiusura 4. Esso presenta infatti un ringrosso periferico 70 con superfici a doppia inclinazione. Infatti, una sua porzione 71, radialmente più interna, presenta un'inclinazione minore rispetto all'asse del giunto, mentre una sua porzione 72 più esterna presenta un'inclinazione maggiore sempre rispetto all'asse. Il disco di innesto 7 è dotato inoltre di un bordo perimetrale 73.

Coassialmente, sulla porzione cilindrica 31 del mozzo condotto 3 sono montati mezzi elastici di spinta, costituiti preferibilmente da due molle a tazze 8 attestate internamente sul mozzo conduttore 2 ed esternamente sul disco di innesto 7.

Infine, almeno due salterelli o denti a scatto 9 sono disposti contrapposti e radialmente scorrevoli in rispettive scanalature 42 della flangia di chiusura 4. Ogni salterello 9 è provvisto, nella sua parte rivolta verso il disco di innesto 7, di un profilo 90 complementarmente inclinato. Inoltre, ogni salterello 9 presenta (figura 4), nella sua porzione 91 radialmente più interna, rivolta verso il mozzo condotto 3, un profilo conforme a quello degli incavi periferici di quest'ultimo, cioè a trapezio rettangol o .

Nella parte superiore delle figure è mostrato l'assetto di innesto del giunto di slittamento secondo il presente trovato, mentre nella parte inferiore delle stesse figure è mostrato l’assetto di disinnesto.

Quando la coppia trasmessa fra gli alberi portanti alle rispettive estremità il mozzo conduttore 2 e il mozzo condotto 3 è inferiore ad un valore prestabilito, determinato principalmente dalla spinta delle molle a tazza 8 e dal coefficiente d'attrito dei materiali del disco di innesto 7 e dei salterelli 9, ogni salterello 9 si trova con la sua porzione radialmente più interna negli incavi 33 del mozzo condotto 3, e la trasmissione del moto avviene senza siittamento .

Quando la coppia trasmessa fra gli alberi raggiunge quel valore prestabilito, i saltarelli 9 scorrono radialmente verso l'esterno nelle rispettive scanalature 42 della flangia di chiusura 4, uscendo dagli incavi 33, contro la forza di pressione esercitata dalle molle 8 tramite il disco di innesto 7 nei rispettivi profili più inclinati.

Questi profili sono quelli indicati con 72 sul disco di innesto 7 e con 92 sul salterello 9 (figura 3). Lo slittamento del mozzo condotto 3 rispetto al mozzo conduttore 1 è accompagnato dal tipico rumore metallico dovuto alle estremità radialmente interne dei salterelli 3 che urtano contro gli incavi, grazie alla forza residua agente su di essi che tenderebbe a farli rientrare negli incavi 33.

Il giunto di slittamento secondo il presente trovato è facilmente tarabile per una maggiore coppia prestabilita, predisponendo due salterelli aggiuntivi nelle scanalature 42 della flangia di chiusura 4, che attualmente ne sono provviste. La coppia massima può essere ulteriomente aumentata aumentando il numero di scanalature 42 e di salterelli 9.

Inoltre, la conformazione raffigurata degli incavi 33 del mozzo condotto 3 e delle parti radialmente interne 91 dei salterelli 9 è tale da consentire una trasmissione con una coppia motrice in senso antiorario nel mozzo conduttore 2 ed una coppia resistente in senso opposto sul mozzo condotto 3. E' evidente che realizzando incavi di mozzo e corrispondenti salterelli a forma di trapezio isoscele, è possibile far funzionare il giunto di slittamento in entrambi i sensi di rotazione.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti’nell'ambito del medesimo concetto innovativo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Nella pratica sono ovviamente possibili delle modifiche e/o delle migliorie rientranti comunque nell'ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (6)

1. R IV E N D I C A Z TO N I 1. Giunto di slittamento ad attrito per alberi di trasmissione, caratterizzato dal fatto di comprendere: una scatola di giunto (1), costituita da un mozzo conduttore (2) e da una flangia di chiusura (4), dotata di almeno una coppia di scanalature diametrali opposte (42); un mozzo condotto (3), supportato girevolmente da detto mozzo conduttore (2) e da detta flangia di chiusura (4), presentante all'interno di detta scatola di giunto (1), una prima porzione cilindrica (31) a diametro inferiore e una seconda porzione cilindrica (32) a diametro maggiore, provvista di una molteplicità di incavi periferici (33), destinati a risultare prospicienti a dette scanalature (42) di detta flangia di chiusura (4); un disco di innesto (7), sagomato concavo mediante un ringrosso periferico (70) doppiamente inclinato sulla sua faccia rivolta verso detta flangia di chiusura (4) e dotato di un bordo perimetrale (73), disco (7) che è coassialmente scorrevole su detta prima porzione cilindrica (31) del mozzo condotto; mezzi elastici di spinta attestati coassialmente fra detto mozzo conduttore (2) e detto disco di innesto (7); almeno una coppia di salterelli (9), disposti radialmente scorrevoli in dette rispettive scanalature (42) della flangia di chiusura (4), ciascuno provvisto nella parte rivolta verso detto disco di innesto (7) di un profilo (90) complementarmente inclinato e nella parte rivolta verso detto mozzo condotto (3) di un profilo (91) conforme a quello di detti suoi incavi periferici (33); così che, quando la coppia trasmessa fra detti alberi raggiunge un valore prestabilito, detti saltarelli (9) scorrono radialmente verso l'esterno nelle rispettive scanalature (42) contro la forza di pressione esercitata da detti mezzi elastici di spinta tramite detto disco di innesto (7) in detti profili inclinati (71, 90), facendo slittare detto mozzo condotto (3) rispetto a detto mozzo conduttore (2) .
2. 2. Giunto di slittamento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto mozzo condotto (3) è supportato girevolmente da detto mozzo conduttore (2) mediante un primo cuscinetto a strisciamento (5) e da detta flangia di chiusura (4) mediante un secondo cuscinetto a strisciamento (6) dotato di una guarnizione di tenuta.
3. 3. Giunto di slittamento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti incavi periferici (33) di detto mozzo condotto (3) sono sagomati in sezione a forma di trapezio rettangolo, avente la base maggiore rivolta verso 1’esterno.
4. 4. Giunto di slittamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti incavi periferici (33) di detto mozzo condotto (3) sono sagomati in sezione a forma di trapezio isoscele, avente la base maggiore rivolta verso 1'esterno.
5. 5. Giunto di slittamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elastici di spinta sono costituiti da almeno una molla a tazza (8) con concavità rivolta verso detto disco di innesto.
6. 6. Giunto di slittamento ad attrito con salterelli per alberi di trasmissione secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.