IT8267697A1 - Giunto omocimetico a tripode con ritenuta assiale - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Giunto omocinetico a tripode con ritenuta assiale"

di: GLAENZER SPICER, 10 rue J.P. Timbaud, 78301 Poissy, 106/82 Francia.

Inventore designato: ORAIN Michel Alexandre.

Depositata il: 31 Maggio 1982 ?

67697 A/82

*** *** **#

RIASSUNTO

I rulli (10) sono articolati sui bracci sferici

(8) del tripode (2) attraverso rulli concavi liberi (13). 2 Due anelli flottanti (14) mantengono paralleli alla stessa

direzione i piani medi (R) dei rulli del tripode. Il tripode ? cos? trattenuto assialmente nel bicchiere (3) senza

nessun altro artificio.

Questo giunto compatto, ad alto rendimento, di

grande capacit? e di grande angolo di inclinazione, ?

utilizzabile come giunto per ruote motrici negli autoveicoli a trazione anteriore.

**? *** ***

La presente invenzione si riferisce ai giunti

omocinetici a tripode del tipo in cui ' il tripode ?

trattenuto assialmente in un bicchiere provvisto di'ftiste

di rotolamento, la cui linea dei centri ? curva.

Questi giunti sono generalmente utilizzati per

azionare le ruote motrici degli autoveicoli a trazione ro*v?

F GM/f

anteriore. Essi devono essere in grado di trasmettere la

coppia motrice sotto angoli notevoli, ed essere sufficientemente resistenti per non rompersi in caso di errore di

guida (innesto brusco) quando le ruote sono sterzate,

ossia nella configurazione in cui il loro meccanismo subisce le massime sollecitazioni ,

Quando si desidera aumentare la possibilit? angolare di questi giunti, si ? condotti ad aumentarne sostanzialmente le dimensioni se si desidera mantenere la stessa

resistenza sotto angolo massimo e la stessa durata di

a. vita utile. Questo aumento delle dimensioni necessaria ?d < cresce pi? rapidamente dell'inclinazione possibile, per g0i cui si ? condotti, per angoli dell'ordine di 50?, ad un ? ingombro inaccettabile, oppure ad una resistenza;,e ad

una durata di vita insufficienti. Inoltre, nei giunti

classici di questo tipo, una parte del volume interno

del bicchiere ? occupata da organi di mantenimento in

precarico del tripode contro il fondo del bicchiere; ci?

aumenta questa difficolt? e accresce la complessit? del

giunto.

L'invenzione ha lo scopo di fornire un giunto

omocinetico molto compatto ed affidabile che possa lavorare fino a circa 50? con una capacit? di coppia elevata,

e nel quale il tripode sia posizionato automaticamente

all'interno del bicchiere

A questo scopo, l'invenzione ha per oggetto un

giunto a tripode del tipo suddetto, caratterizzato dal

fatto che ogni rullo ? montato girevole, scorrevole ed

articolato su una superficie sferica del braccio corrispondente del tripode, e dal fatto che sono previsti mezzi

per mantenere i piani medi dei tre rulli paralleli alla

stessa direzione.

D'altra parte, nei giunti classici del tipo suddetto, con l?aumento dell'inclinazione compaiono anche problemi di riscaldamento del meccanismo. Le perdite meccaniche

che sono dell'ordine del 5?-10? secondo il tipo di giunto

considerato per un angolo di 40?, aumentano con una legge

sostanzialmente parabolica in funzione dell'angolo di

lavoro, e possono provocare un rapido .grippaggio a causa

della distruzione del lubrificante risultante da una temperatura eccessivamente elevata. Secondo una forma di attuazione vantaggiosa dell'invenzione, queste perdite meccani-JIACERAN & POBACCISETTA CA -che sono notevolmente ridotte per il fatto che ogni rullo

? montato sul suo braccio attraverso una corona di rulli

concavi liberi inseriti tra la superficie sferica del

braccio ed una superficie interna toroidale convessa del

rullo del tripode.

L'invenzione ? descritta nel seguito pi? in dettaglio con riferimento ai disegni annessi, che ne rappresentano soltanto alcune forme di attuazione. In questi

disegni:

la figura 1 rappresenta una vista in sezione assiale di un giunto a tripode secondo l'invenzione;

la figura 2 ne rappresenta una vista in sezione

trasversale, lungo la linea 2-2 della figura 1;

la figura 3 rappresenta una vista parziale, in

sezione assiale, di una variante del giunto illustrato

nella figura 1;

le figure da 4 a 6 rappresentano viste, in sezione

assiale, di altre varianti del giunto illustrato nella

figura 1;

? cd la figura 7 rappresenta una vista in sezione lungo

?t 4 la linea 7-7 della figura 6; <i? cj la figura 8 rappresenta una vista in sezione as I siale di un'altra forma di attuazione del giunto a tripo 1 de secondo l'invenzione;

la figura 9 rappresenta una vista in sezione lungo

la linea 9-9 della figura 8; e

la figura 10 rappresenta una vista in sezione

assiale di un?altra forma di attuazione del giunto a tripode secondo l'invenzione, nella sua applicazione all'azionamento del mozzo di una ruota anteriore di un autoveicolo.

Nel seguito si descriveranno i giunti a tripode

in posizione perfettamente allineata, come rappresentato

nei disegni. I giunti hanno allora una simmetria ternaria intorno al loro asse X-X.

Il giunto 1 rappresentato nelle figure 1 e 2 ?

costituito sostanzialmente da un elemento maschio o tripode 2, inserito in un elemento femmina o bicchiere 3.

Il tripode 2 comprende un mozzo centrale 4 infilato su un albero 5 e calettato su quest'ultimo, a poca

distanza dalla sua estremit?, mediante profili scanalati 6 ed anelli elastici 7. Da questo mozzo partono, radialmente verso l'esterno a 120? gli uni dagli altri, tre

bracci o perni 8 a superficie sferica convessa 9.

Ogni braccio 8 porta un rullo anulare 10 la cui ,,S.

cd superficie interna 11 e la cui superficie esterna 12 sono < t=4 toroidali convesse. Tra le superfici 9 ed 11 ? inserita <?cd CJ

C_3 una corona di rulli concavi liberi 13, eventualmente con 0 s l'interposizione di distanziatori, non rappresentati. 1 La generatrice di questi rulli concavi ? costituita da

un arco di circonferenza il cui raggio ? sostanzialmente

uguale a quello delle superfici 9 ed 11. Il raggio della

superficie 12 ? nettamente inferiore. La lunghezza dei

rulli concavi ? leggermente inferiore allo spessore dei

rulli del tripode.

Sull'albero 5 sono infilati con gioco due anelli

sottili 14 situati da ogni lato del tripode. Ognuno di

essi possiede un foro cilindrico ed una superficie periferica 15 approssimativamente sferica, rivolta verso l'altro

anello. Le superfici 15 sono mantenute in contatto con

il bordo radialmente esterno, costituito dalla parte interna della superficie 12, dei tre rulli 10 del tripode per

mezzo di due anelli elastici 16 portati dall'albero 5

e che racchiudono i due anelli. Questi ultimi sono cos?

flottanti radialmente sull'albero 5.

Il bicchiere 3 ha la forma generale di una calotta

sferica a parete sottile, superiore ad una semisfera e

limitata da una superficie piana che definisce un'apertura di ingresso 17. Dalla parte opposta a quest'ultima

il bicchiere ? solidale ad un secondo albero 18, collegato cc

all'albero 5 attraverso il giunto 1.

CO

La superficie sferica interna 18 del bicchiere s 3 ? provvista di tre nervature 19 (figura 2) che delimitano tre sedi per i rulli 10 del tripode. Ogni sede ? limitata lateralmente da due piste di rotolamento 20 contrapposte.

Ogni pista 20 ha una forma toroidale concava:

la sua sezione trasversale ? costante, ad arco di circonferenza di raggio leggermente superiore a quello della

superficie 12 dei rulli del tripode; la sua linea dei

centri 21 ? anch'essa circolare, ed essa ? contenuta in

un piano P parallelo all'asse dell'albero 18 ed ? centrata sul diametro del bicchiere perpendicolare a questo

piano P. La linea 21 si estende per circa 90? a partire

dall'ingresso 17 del bicchiere, simmetricamente rispetto

al piano diametrale trasversale Q del bicchiere.

Quando il giunto ? allineato, il piano Q ? anche

un piano assiale dei rulli 10 del tripode. I piani medi

R di questi ultimi sono mantenuti paralleli all'asse X

-X dagli anelli 14. I rulli del tripode sono in contatto

tangente attraverso la loro superficie 12, da una parte

con la sezione delle piste 20 contenuta nel piano P,d'altra parte con un punto 22 della superficie sferica interna

23 del bicchiere.

Se si esercita una trazione sull'albero 5, i rulli

del tripode appoggiano sul bordo esterno delle loro piste

20 e sono immobilizzati dagli anelli 14. Questo arresto

e, nell'altro senso, i contatti 23, posizionano assialmente il tripode nel bicchiere senza che sia necessario nessun organo supplementare. E' anche possibile eliminare

i contatti 23, che sono abbastanza difficili da ottenere,

a condizione che, come rappresentato, le superfici toroil JAC & PERANOBCC; CASTAETA -dali 12 e 20 siano tangenti fra loro e alla sfera 23 nello SAp..-stesso punto 24 (figura 2). Questa condizione ? realizzata quando, nel pigino della figura 2, il centro 0 del giunto ed il centro T della pista di rotolamento sono allineati con il punto 24. I rulli 10 del tripode sono allora

leggermente pi? piccoli.

Il montaggio di ogni rullo del tripode sul suo

braccio avviene mediante inserimento in posizione obliqua

dell'ultimo rullo concavo 13, quindi spinta assiale del

rullo del tripode verso il mozzo 4. Il gioco circonferenziale tra i diametri maggiori dei rulli concavi ? tuttavia

sufficientemente piccolo affinch?, quando il rullo del

tripode si sposta assialmente verso l'esterno, questi

diametri maggiori entrino tutti in contatto reciproco

prima della separazione del rullo del tripode. Queste

disposizioni sono descritte in dettaglio nella domanda

di brevetto francese No. 81-10799, depositata dalla Richiedente, con il titolo "Joint homocin?tique ? tripode, ? cUi oJ. c? galets rotulants". (Giunto omocinetico a tripode con

rulli articolati).

? Quando il giunto ruota in posizione inclinata, 2 i rulli rotolano nelle loro piste 20, muovendosi lungo I i bracci 8 del tripode. I rulli concavi 13 effettuano

allora movimenti combinati di scorrimento e d? rotolamento

che eliminano efficacemente gli attriti interrii del giunto. Si constata effettivamente che il rendimento ? molto

elevato, per qualsiasi angolo di inclinazione. Gli assi

dei rulli concavi restano paralleli a quelli dei rulli

del tripode, a causa del loro rotolamento sulle superfici

toroidali 11. Durante i loro movimenti, i rulli del tripode oscillano leggermente sui bracci 8 e sulle superfici

15 degli anelli 14, ed i loro tre piani medi R sono mantenutila questi ultimi sostanzialmente paralleli alla stessa

?.

direzione .

L'angolo massimo di inclinazione Q del giunto

? definito dall'ingresso in contatto dell'albero 5 con

gli smussi 25 previsti all'ingresso del bicchiere. Esso

pu? raggiungere 50?. Il giunto 1 ? quindi un giunto funzionante per rotolamento praticamente puro, e quindi con

un rendimento molto elevato, con un elevatissimo angolo

di inclinazione, e che possiede con un ingombro limitato

una capacit? specifica (o capacit? di c?ppia rapportata

al cubo del diametro esterno) largamente superiore a quella dei giunti noti; quest?ultimo vantaggio risulta in <c particolare dalla notevole dimensione dei tre rulli 10 s g< *d co del tripode inscritti all'interno del bicchiere3 (figura

2).

Secondo una variante, gli anelli 14 potrebbero

anche essere tangenti al bordo radialmente interno dei

rulli del tripode, sulla superficie interna 11. In questo

caso gli anelli elastici 16 sarebbero disposti contro

la faccia interna degli anelli 14 o sostituiti da un distanziale flottante radialmente intorno all'albero e al

corpo del tripode 2, e che mantiene i due anelli distanziati ed appoggiati in posizione tangente sui tre rulli

del tripode.

Nella variante illustrata nella figura 3, gli

anelli 14A, 14B hanno una superficie esterna 15A a V tan

gente contemporaneamente alle superfici 11 e 12 dei tre

rulli del tripode. In questo caso i due anelli sono automaticamente posizionati assialmente, senza richiedere

anelli elastici o distanziali. L'anello 14B situato dal

lato dell?apertura 17 del bicchiere pu? essere realizzato

in due pezzi 26 e 27; il pezzo 27 si dispone per ultimo

ed ? trattenuto sul pezzo 26 per mezzo di un anello elastico 28. Esso pu? anche (figura 4) essere realizzato in

un unico pezzo ed essere posizionato per aggancio elastico

sotto l'effetto di una spinta assiale fornita da una pressa, che lo deforma elasticamente in direzione radiale

al momento del superamento del bordo del terzo rullo del

tripode nell'ordine di montaggio.

Secondo un'altra variante del giunto 1 (figura

5) gli anelli 14 sono tangenti soltanto alle superfici

12 dei rulli del tripode, e l'anello 14 interno ? munito

di tre bracci flessibili 29 all'incirca assiali ricavati

JACNI & POTAERABAC CASECIT -di pezzo, le cui estremit? si agganciano elasticamente

sull'altro anello 14, tra i rulli 10 del tripode.

Nelle varianti illustrate nelle figure da 3 a

5, non ? necessario che l'albero 5 attraversi il mozzo

4 del tripode. Come illustrato nella figura 4, quest'ultimo pu? quindi essere pieno ed essere fissato sulla sezione

di estremit? dell'albero 5, ad esempio per saldatura a

frizione, in modo economico.

La forma di attuazione illustrata nelle figure

6 e 7 differisce da quella illustrata nelle figure 1 e

2 soltanto per la forma della superficie esterna 12A del

rulli 10A del tripode: questi ultimi sono esternamente

cilindrici, e possiedono da ogni lato uno smusso 30 all'incirca conico o sferico. La forma delle piste di rotolamento 20A ? modificata di conseguenza, preferibilmente rispettando la condizione di doppia tangenza 30-20A-23 indicata con riferimento alla figura 1. Le piste 20A sono

quindi sostanzialmente piane. La sommit? delle nervature

?J 19 ? sostituita da tre linguette curve 31 fissate nel

? 4 bicchiere che cooperano con gli smussi 30 interni dei a 3**

tre rulli del tripode. ?

E' necessario notare che la ritenuta assiale del I tripode a causa del semplice contatto dei rulli del tripode sulla superficie interna del bicchiere 3 ? materialmente possibile soltanto poich? i rulli del tripode sono

separati contemporaneamente come orientamento ed assialmente dai perni 8 del tripode e grazie alle propriet?

dei rulli concavi 13, ma non pu? essere prevista nei giunti a tripode classici i cui rulli sono orientati rigidamente dai perni del tripode.

Ne risulta che i rulli concavi 13 potrebbero,

secondo una variante, essere sostituiti dalla combinazione

di tre collegamenti di tipo noto ognuno dei quali procura

un grado di libert? ai rulli del tripode, in particolare

una libert? di scorrimento assiale, una libert? di oscillazione ed una libert? di rotazione del rullo del tripode

sul perno.

Le figure 8 e 9 illustrano urigiunto 1C che risponde a queste condizioni: un anello 32 internamente sferico

? articolato su ogni braccio 8. La sua superficie esterna

33 ? cilindrica e provvista di due flange di estremit?

34, e la superficie interna 11C dei rulli 10C del tripode

? cilindrica. Una corona di aghi 35 ? inserita tra le ?

?5 superfici 33 ed 11C. Tuttavia in questo giunto gli attri <C ? C/3 < ti sono maggiori, i pezzi meno robusti ed il prodotto ? oC 8 pi? costoso. s La figura 10 illustra un'altra forma di attuazione

del giunto secondo l'invenzione, applicato all'azionamento

del mozzo di una ruota anteriore. La disposizione ? complessivamente simile a quella descritta nella domanda

di brevetto francese No? 81-02465. Si riconoscono: il

mozzo 36, che definisce una flangia porta-ruota 37 sulla

quale ? fissata la ruota 38, un anello interno 39 del

cuscinetto 40 a due corone di sfere, ed una superficie

sferica concava 41; la sezione di albero 5, una cui estremit? forma il mozzo ed i bracci del tripode 2, e la cui

altra estremit? porta scanalature 42 in presa in scanalature 43 del mozzo; e gli elementi di arresto del tripode,

in particolare l?insieme piastra 44-anelli elastici 45

da un lato, il pezzo 46 dall'altro; quest'ultimo appoggia

sui rulli attraverso una superficie radiale 47 e sulla

superficie sferica interna 23 del bicchiere 3, il quale

oscilla nella sfera 41 dopo un montaggio del tipo a baionetta in quest'ultima.

Tuttavia il tripode 2, i rulli 10A e le piste

di rotolamento sono uguali a quelli delle figure 6 e 7,

e le linguette 31 sono ancora utilizzate per completare

le piste di rotolamento. Si deve notare che gli anelli

14 non sono necessari, poich? la ritenuta assiale del

tripode nel bicchiere ? assicurata dall'oscillazione di

quest'ultimo nella sfera 41 e dagli arresti 44-45 e 46.

Inoltre la forma delle piste di rotolamento permette .di

eliminare qualsiasi contrQspoglia nel bicchiere 3, a costo

di una leggera modifica della forma delle linguette 31.

Il bicchiere pu? allora essere realizzato in modo economi-JACEIORAN CSETT & PBACCJAA -co per formatura a freddo.

In ogni forma di attuazione, bench? non sia stato

rappresentato, ? previsto un soffietto di protezione del

meccanismo e di ritenuta del lubrificante. Inoltre l'asse della linea dei centri 21 di ogni pista di rotolamento

pu?, invece di passare per il centro 0 del giunto, come

nelle figure da 1 a 9, essere leggermente spostato rispetto al diametro corrispondente del bicchiere, sia assialmen

te, come rappresentato nella figura 10, sia radialmente,

sia anche assialmente e radialmente.

L'invenzione si applica anche ai giunti a tripode

fissi, nei quali i bracci del tripode sono convergenti

e non divergenti, ed attraversano radialmente il bicchiere

munito delle piste di rotolamento. Tuttavia si perde allora il vantaggio importante di ingombro radiale limitato

del giunto.

RIVENDICAZIONI

1. Giunto omocinetico a tripode, del tipo nel quale

Si ed il tripode (2) ? bloccato assialmente in un bicchiere

<r t= (3) provvisto di piste di rotolamento (20; 20A) la cui s linea dei centri (21) ? curva; caratterizzato dal fatto

che ogni rullo (10; 10A; 10C) del tripode ? montato girevole, scorrevole ed oscillante su una superficie sferica

(9) del braccio (?) corrispondente del tripode; e dal

fatto che sono previsti mezzi (14; 14A; 14B) per mantenere

i piani medi (R) dei tre rulli del tripode (10; 10A; 10C)

paralleli alla stessa direzione.

2. Giunto a tripode secondo la rivendicazione 1,

caratterizzato dal fatto che ogni rullo del tripode (10;

10A) ? montato sul suo braccio attraverso una corona di

rulli concavi liberi (13) inseriti tra la superfici?

sferica (9) del braccio (8) ed una superficie interna

toroidale convessa (11) del rullo del tripode.

3. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che i rulli

del tripode (10; 10A; 10C) hanno una superficie esterna

convessa (12; 12A) cooperante con piste di rotolamento

concave (20; 20A).

4. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, nel quale il bicchiere presenta, tra

le piste di rotolamento, una superficie interna sferica;

caratterizzato dal fatto che i rulli del tripode (10;

10A; 10C) sono tangenti nello stesso punto (24) alle piste O-US

di rotolamento (20; 20A) e alla superficie interna sferica <?

E c?ot (23) del bicchiere (3). CJ oo 5. Giunto a tripode secondo la rivendicazione 4, 2 caratterizzato dal fatto che gli unici appoggi dei rulli

del tripode (10; 10A; 10C) avvengono contro i bordi delle

piste di rotolamento (20; 20A).

6. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che i mezzi

suddetti di ritenuta sono costituiti da due anelli (14;

14A, 14B) flottanti che sono mantenuti tangenti ad almeno

uno dei bordi (11, 12; 12A) dei tre rulli del tripode.

7. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che i rulli

del tripode (10; 10C) hanno esternamente una forma toroidale e rotolano su piste di rotolamento (20) di sezione

Claims (1)

1. coniugata.

   B. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che i rulli

   del tripode (10A) hanno una superficie esterna (12A-30)

   cilindrica e smussata.

   9. Giunto a tripode secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 ad 8, caratterizzato dal fatto che la parte

   radialmente interna di ogni pista di rotolamento (20A)

   ? delimitata da un elemento riportato (31).

   ?

   V ,<r

   JRANIAC &TTA PEOBCCI CASEA