ITTO20110700A1 - Metodo per la formatura di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota - Google Patents

Metodo per la formatura di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“METODO PER LA FORMATURA DI UNA DENTATURA FRONTALE SU UN ANELLO INTERNO DI UN MOZZO RUOTAâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota. In particolare, la presente invenzione si applica su un mozzo ruota il cui anello interno comprende un fuso, provvisto di una prima pista di rotolamento per una prima corona di corpi volventi, ed un anello di riporto, provvisto di una seconda pista di rotolamento per una seconda corona di corpi volventi, in cui l’anello di riporto à ̈ assialmente bloccato sul fuso tramite un colletto ricalcato, definito da un tratto terminale del fuso che à ̈ stato deformato plasticamente.
Nei mozzi ruota del tipo suddetto, la citata dentatura frontale ha lo scopo di accoppiare testa a testa l’anello interno del mozzo ruota con una corrispondente dentatura frontale di un anello esterno di un giunto omocinetico, per garantire la trasmissione di coppia dal giunto omocinetico all’anello interno del mozzo ruota, che porta una ruota del veicolo tramite una sua estremità flangiata. Un accoppiamento di questo tipo à ̈ descritto in US-A-4893960, che insegna anche come realizzare la dentatura frontale sull’anello interno del mozzo ruota. In particolare, la dentatura frontale viene ricavata con il metodo cosiddetto della “formatura orbitale†contemporaneamente alla formatura del colletto ricalcato, tramite un utensile includente un elemento troncoconico che provvede a ricalcare il colletto ed un elemento tubolare dentato frontalmente, montato scorrevole assialmente sull’esterno dell’elemento troncoconico, che provvede ad imprimere sul colletto ancora in fase di deformazione la dentatura. Un elemento radialmente esterno all’elemento tubolare dentato, che può fare parte del medesimo utensile o costituire un secondo utensile separato, controlla la deformazione del colletto radialmente verso l’esterno.
Un metodo di formatura come quello descritto in US-A-4893960, sebbene soddisfacente, richiede l’utilizzo di un utensile relativamente complesso e, soprattutto, non permette di ottenere dentature aventi caratteristiche di assoluta costanza nel profilo dei denti, caratteristica, questa, divenuta invece oggi giorno assolutamente necessaria in vista delle coppie sempre più elevate da trasmettere.
Scopo della presente invenzione à ̈ dunque quello di fornire un metodo per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota alternativo a quelli dello stato dell’arte ed in particolare in grado di assicurare una maggiore precisione dimensionale dei denti ed il mantenimento di una elevata costanza sia dimensionale che geometrica nel profilo dei denti medesimi.
In base all’invenzione viene dunque fornito un metodo per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota, come definito nella rivendicazione 1.
Il fatto che, secondo il trovato, la dentatura frontale viene impressa mediante una pluralità di coltelli che vengono impressi in sequenza sul colletto ricalcato, muovendoli indipendentemente ciascuno rispetto agli altri, permette sorprendentemente di ottenere per deformazione plastica dentature frontali in cui il profilo dei denti si mantiene sostanzialmente costante, assicurando del contempo una maggiore precisione dimensionale dei denti così ottenuti. Di conseguenza si ottengono accoppiamenti migliori e più precisi tra l’anello interno del mozzo ruota ed il giunto omocinetico, che permettono di ottenere trasmissioni di coppia più efficaci, più silenziose e di maggiore capacità.
Inoltre, si ottiene la desiderata dentatura frontale con un minore consumo di energia e, secondo una delle forme di realizzazione del trovato, si può utilizzare per l’azionamento dei coltelli la medesima apparecchiatura di formatura orbitale utilizzata per realizzare il colletto ricalcato.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, effettuata con riferimento alle figure dei disegni annessi, nelle quali:
- la figura 1 illustra schematicamente in sezione radiale una vista longitudinale in elevazione di un mozzo ruota dotato di una dentatura frontale realizzata secondo il trovato;
- la figura 2 illustra in scala ridotta il mozzo ruota di figura 1 durante una fase del metodo di formatura secondo il trovato ed una vista schematica in elevazione ed in sezione radiale di una apparecchiatura per eseguire il metodo dell’invenzione;
- la figura 3 illustra una variante della medesima fase di figura 1 del metodo di formatura secondo il trovato ed una vista schematica in elevazione ed in sezione radiale di una seconda apparecchiatura per eseguire il metodo dell’invenzione secondo tale variante; e
- la figura 4a e 4b illustra in scala ingrandita e solo schematicamente rispettivi dettagli della apparecchiatura di figure 2 e 3.
Con riferimento alla figura 1, à ̈ indicato nel suo complesso con 1 un mozzo ruota, di per sé noto, comprendente un anello esterno 2 destinato in uso a venire vincolato in modo noto ad un montante di sospensione di veicolo ed un anello interno 3, tra i quali sono disposte due corone di corpi volventi 4, delle quali solo una à ̈ illustrata in figura 1. L’anello interno 3 à ̈ operativamente associabile, in uso, ad un giunto omocinetico noto e non illustrato per semplicità, mediante una dentatura frontale 5 ed à ̈ provvisto di mezzi di attacco 6, definiti da una flangia (figura 2), per una ruota di veicolo.
In particolare, secondo una configurazione nota, l’anello interno 3 comprende un fuso 7 con il quale à ̈ ricavata integrale di pezzo la flangia 6, ed un anello “di riporto†8 piantato su una estremità terminale 9 del fuso 7 rivolta da banda opposta alla flangia 6 e, in uso, verso il citato giunto omocinetico; anello interno 3, fuso 7 e anello 8 sono coassiali tra di loro.
L’anello 8 à ̈ assialmente bloccato sul fuso 7 mediante un colletto ricalcato 10 ottenuto per deformazione plastica della estremità terminale 9; il colletto 10 sporge assialmente rispetto all’anello 8 e porta la dentatura frontale 5 ricavata su una sua faccia terminale frontale 12 disposta sostanzialmente perpendicolare ad un asse di simmetria A (figura 2) del mozzo ruota 1, in generale, e dell’anello interno 3, in particolare.
Con riferimento ora anche alla figura 2, la dentatura 5 viene ottenuta con un metodo che si distingue nettamente da quelli noti nello stato dell’arte.
In particolare, il metodo di formatura per deformazione plastica secondo il trovato della dentatura 5 comprende le fasi di: formare l’anello intero 3 del mozzo ruota 1 come la giunzione del fuso 7 e dell’anello 8 e successivamente bloccare assialmente l’anello 8 sul fuso 7 mediante la formatura del colletto 10 per deformazione plastica della estremità 9; questa fase à ̈ eseguita in modo noto, ad esempio con il processo cosiddetto di “formatura orbitale†; e la fase di imprimere frontalmente sul colletto 10, da banda opposta all’anello 8, la dentatura frontale 5.
Secondo il metodo del presente trovato, tuttavia, la fase di impressione della dentatura frontale 5 sul colletto 10 viene eseguita solo successivamente alla fase di formatura vera e propria del colletto 10 ricalcato, in sequenza dopo il termine di tale fase di formatura del colletto 10, direttamente sul colletto 10 ricalcato finito.
In combinazione con questa selezione di una sequenza particolare di fasi, la fase di impressione della dentatura 5 frontale viene eseguita imprimendo assialmente sul colletto 10, in sequenza, uno o più coltelli 20 guidati assialmente scorrevoli.
Durante la fase di formatura della dentatura 5 i coltelli 20 vengono tenuti disposti in corona, disposti con rispettive loro teste 21 (figura 4) sagomate a settore di corona circolare immediatamente affiancate una all’altra, e guidati indipendentemente uno rispetto all’altro, parallelamente all’asse di simmetria A del mozzo ruota 1.
In particolare, i coltelli 20 vengono portati assialmente scorrevoli da una piastra 22 (figura 4a), la quale, prima di imprimere i coltelli 20 sul colletto 10 ricalcato viene portata in battuta frontale contro il colletto 10 medesimo.
Secondo la forma di realizzazione illustrata in figura 2, i coltelli 20 vengono impressi sul colletto 10, preferibilmente uno alla volta, premendo in sequenza sulle loro rispettive teste 21, disposte da banda opposta al colletto 10, con un utensile costituito da una testa premente 23 delimitata frontalmente da una superficie conica 24, facendo ruotare la testa 23 intorno ad un asse B disposto inclinato rispetto all’asse A di simmetria del mozzo ruota 1 e facendo ruotare, simultaneamente, l’asse B, con moto di precessione, intorno all’asse A di simmetria del mozzo ruota 1; il punto, indicato con X in figura 2, in cui il l’asse B intercetta l’asse A di simmetria à ̈ scelto in modo da trovarsi sostanzialmente complanare con le teste 21 dei coltelli 20.
Nella pratica, si utilizza per formare la dentatura 5 una apparecchiatura 30 (figura 2) simile a quella utilizzata per la formatura orbitale del colletto 10.
Infatti, secondo il metodo del trovato, il mozzo ruota 3, che à ̈ già un gruppo finito a meno della dentatura 5, durante la fase di impressione dei coltelli 20 contro il colletto ricalcato, viene supportato bloccato sia assialmente che radialmente rispetto al suo asse A di simmetria e viene inoltre tenuto con il suo anello interno 3 angolarmente bloccato, in modo da non poter ruotare intorno all’asse di simmetria A.
A tale scopo, l’apparecchiatura 30 comprende un basamento 31, che supporta una incastellatura 32 conformata a portale e comprendente piloni 33, preferibilmente disposti verticali, lungo i quali scorre parallelamente all’asse A una traversa 34 che supporta in modo rimovibile, ad esempio mediante viti 35, la piastra 22 con i coltelli 20. La incastellatura 32 comprende inoltre una traversa fissa 36 montata di traverso sulla sommità dei piloni 33 e dotata di un vano passante 37 entro il quale la testa 23 può venire calata fino ad entrare in cooperazione con le teste 21 dei coltelli 20 e successivamente azionata nel modo già descritto.
L’anello 3 risulta direttamente supportato solidale dal basamento 31, ad esempio per tramite della propria flangia 6, ed i coltelli 20 sono guidati sostanzialmente senza giochi entro rispettive sedi 38 della piastra 22, ricavate passanti attraverso la piastra 22 disposte come spicchi di una corona circolare. Le teste 21 dei coltelli 20 presentano dimensioni radiali e circonferenziali maggiori di quelle dei coltelli 20, in modo da impedire agli stessi di “cadere†dalla piastra 22. Quando i coltelli 20 sono impressi contro il colletto 10, le teste 21 vanno in battuta contro una superficie superiore piana 39 della piastra 22, in modo che la superficie 39 serve da fine corsa di precisione per i coltelli 20.
La figura 3 illustra una possibile variante del trovato; i dettagli simili od uguali a quelli già descritti sono indicati per semplicità con i medesimi numeri di riferimento.
Secondo quanto illustrato in figura 3, i coltelli 20 vengono impressi sul colletto 10 simultaneamente almeno a due a due, premendo in sequenza sulle teste 21, disposte da banda opposta al colletto 10, di coppie di coltelli 10 disposti di volta in volta in posizione diametralmente opposta rispetto all’asse di simmetria A del mozzo ruota 3.
Nella fattispecie illustrata, si utilizza una apparecchiatura 30 del tutto analoga a quella di figura 2 ed i coltelli 20, sempre portati dalla piastra 22, sostenuta dalla traversa 34 mobile, vengono impressi contro il colletto 10 mediante un utensile costituito da una testa 40 premente rotante intorno ad un asse B coassiale con l’asse A di simmetria del mozzo ruota 3 e dotata frontalmente, verso le teste 21 dei coltelli 20, di due corone di corpi volventi 41, nella fattispecie rulli cilindrici, portati folli da un perno 42. La testa premente 40 à ̈ sagomata a forcella ed il perno 42 à ̈ supportato dalla testa 40 trasversalmente all’asse di rotazione B, nella fattispecie il perno 42 presenta un asse di simmetria C disposto perpendicolare all’asse B e parallelo alla superficie 39.
Le due corone di corpi volventi 41 sono disposte tra loro distanziate assialmente lungo l’asse C del perno 42 di una quantità sostanzialmente pari alla distanza tra le teste 21 di due coltelli 20 tra loro diametralmente opposti rispetto all’asse A di simmetria del mozzo ruota 1.
Visto il tipo di dentatura frontale 5 che si vuole ottenere, si utilizzano, sia nel metodo di figura 2, sia nel metodo di figura 3, coltelli 20 (figura 4b) aventi un profilo coniugato a quello dei denti della dentatura frontale 5 da ottenere, e che sono rastremati in direzione radiale sia in altezza, ovvero in una direzione parallela all’asse di simmetria B del mozzo ruota 1, che in spessore, ovvero in una direzione circonferenziale rispetto all’asse B di simmetria.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la formatura per deformazione plastica di una dentatura frontale (5) su un anello interno di un mozzo ruota (1), comprendente le fasi di: - formare l’anello intero (3) del mozzo ruota come la giunzione di un fuso (7) e di un anello di riporto (8) piantato sul fuso, dalla parte di una prima estremità (9) del fuso; - bloccare assialmente l’anello di riporto (8) sul fuso deformando plasticamente la prima estremità (9) del fuso in modo da formare con essa un colletto (10) ricalcato che sporge assialmente rispetto all’anello di riporto; e - imprimere frontalmente sul colletto (10), da banda opposta all’anello di riporto (8), la dentatura frontale (5); caratterizzato dal fatto che la fase di impressione della dentatura frontale (5) sul colletto viene eseguita solo successivamente alla fase di formatura del colletto (10) ricalcato, in sequenza dopo il termine della fase di formatura del colletto (10), direttamente sul colletto ricalcato finito; e dal fatto che, in combinazione, la fase di impressione della dentatura frontale viene eseguita imprimendo assialmente sul colletto, in sequenza, uno o più coltelli (20) guidati assialmente scorrevoli.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i coltelli (20) vengono tenuti disposti in corona, con rispettive loro teste (21) sagomate a settore di corona circolare disposte immediatamente affiancate una all’altra e guidati indipendentemente uno rispetto all’altro, parallelamente ad un asse (A) di simmetria del mozzo ruota (1).
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i coltelli (20) vengono portati assialmente scorrevoli da una piastra (22), la quale, prima di imprimere i coltelli sul colletto ricalcato viene portata in battuta frontale contro il colletto (10).
  4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i coltelli (20) vengono impressi sul colletto (10), preferibilmente uno alla volta, premendo in sequenza su rispettive teste (21) dei coltelli, disposte da banda opposta al colletto (10), con un utensile costituito da una testa premente (23) delimitata frontalmente da una superficie conica (24), facendo ruotare la testa (23) intorno ad un primo asse (B) disposto inclinato rispetto all’asse (A) di simmetria del mozzo ruota e facendo ruotare, simultaneamente, il primo asse (B), con moto di precessione, intorno all’asse (A) di simmetria del mozzo ruota; il punto (X) in cui il primo asse (B) intercetta l’asse di simmetria (A) del mozzo ruota essendo scelto in modo da trovarsi sostanzialmente complanare con le teste (21) dei coltelli (20).
  5. 5. Metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che i coltelli (20) vengono impressi sul colletto (10) simultaneamente almeno a due a due, premendo in sequenza su rispettive teste (21), disposte da banda opposta al colletto, di coppie di coltelli (20) disposti in posizione diametralmente opposta rispetto all’asse di simmetria (A) del mozzo ruota.
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i coltelli (20) vengono impressi contro il colletto mediante un utensile costituito da una testa premente (40) rotante intorno ad un asse (B) coassiale con l’asse di simmetria (A) del mozzo ruota e dotata frontalmente, verso le teste dei coltelli, di due corone di corpi volventi (41) portati folli da un perno (42) supportato dalla testa premente (40) trasversalmente all’asse di rotazione (B) della testa premente; le due corone di corpi volventi (41) essendo disposte tra loro distanziate assialmente lungo l’asse (C) del perno (42) di una quantità sostanzialmente pari alla distanza tra le teste (21) di due coltelli (20) tra loro diametralmente opposti rispetto all’asse di simmetria (A) del mozzo ruota.
  7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il mozzo ruota (1), durante la fase di impressione dei coltelli (20) contro il colletto ricalcato (10), viene supportato bloccato sia assialmente che radialmente rispetto al suo asse di simmetria e viene inoltre tenuto con il suo anello interno (3) angolarmente bloccato, in modo da non poter ruotare intorno all’asse (A) di simmetria.
  8. 8. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che si utilizzano coltelli (20) aventi un profilo coniugato a quello dei denti della dentatura frontale (5) da ottenere, e che sono rastremati in direzione radiale sia in altezza, ovvero in una direzione parallela all’asse (A) di simmetria del mozzo ruota, che in spessore, ovvero in una direzione circonferenziale rispetto all’asse (A) di simmetria.
IT000700A 2011-07-29 2011-07-29 Metodo per la formatura di una dentatura frontale su un anello interno di un mozzo ruota ITTO20110700A1 (it)

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