IT202000020437A1 - Giunto sferico - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO: "Giunto sferico"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce a un giunto sferico comprendente un telaio, un inserto montato a scatto in una cavit? ricavata nel telaio, e una testa sferica inserita in una sede ricavata nell?inserto.
Il giunto sferico secondo l?invenzione si caratterizza per il fatto che
l?inserto comprende un corpo di materiale plastico, una pluralit? di denti elastici estendentisi assialmente dal corpo dell?inserto, e una pluralit? di alette elastiche estendentisi assialmente dal corpo dell?inserto in direzione opposta rispetto ai denti elastici, le alette elastiche racchiudendo la sede per la testa sferica,
in cui il telaio comprende una pluralit? di primi risalti e una pluralit? di secondi risalti ricavati su una superficie interna della cavit? del telaio, detti primi risalti e secondi risalti essendo configurati per essere impegnati a scatto dai denti elastici dell?inserto rispettivamente in una condizione di pre-assemblaggio e in una condizione assemblata, detti secondi risalti essendo disposti assialmente oltre i primi risalti,
in cui nella condizione di pre-assemblaggio le alette elastiche protrudono almeno parzialmente dalla cavit? del telaio e permettono un montaggio a scatto della testa sferica nella sede, e
in cui nella condizione assemblata le alette elastiche sono bloccate fra la testa sferica e la superficie interna della cavit? del telaio in modo da impedire l?estrazione della testa sferica.
La presente invenzione permette di realizzare un giunto sferico economico che consenta il montaggio delle due parti ?a mano? senza la necessit? di utensili o attrezzi. La forza di montaggio pu? ad esempio essere inferiore a 40/50N.
La particolare realizzazione del giunto sferico consente il montaggio della parte concava (femmina) sulla testa sferica tramite l?applicazione di una forza lungo una direzione preferenziale. Al fine di consentire un montaggio ?a mano? senza l?utilizzo di attrezzi specifici, la soluzione prevede il montaggio in due fasi: nella prima si esegue il posizionamento del giunto (coincidenza dei centri delle due superfici sferiche omologhe) tramite l?applicazione di una forza quasi nulla, nella seconda fase, proseguendo nell?esercizio della forza e superando un punto di discontinuit?, si blocca il sistema vincolando le parti garantendo la coincidenza dei centri di rotazione in modo definitivo. Lo smontaggio del giunto ? possibile solo tramite il deterioramento di una o entrambe le parti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del giunto sferico secondo l?invenzione diverranno pi? chiari con la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione del trovato, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo puramente illustrativo e non limitativo, in cui
la figura 1 ? una vista prospettica di un giunto sferico secondo l?invenzione, in condizione assemblata;
la figura 2 ? una vista sezionata del giunto di figura 1;
la figura 3 ? una vista prospettica di un telaio del giunto di figura 1;
la figura 4 ? una vista prospettica di un inserto del giunto di figura 1;
la figura 5 ? una vista prospettica di una testa sferica del giunto di figura 1;
la figura 6 ? una vista sezionata dell?inserto accoppiato al telaio in una condizione di preassemblaggio;
le figure da 7 a 9 sono viste sezionate che illustrano un metodo di assemblaggio del giunto sferico;
la figura 10 ? una vista in esploso di una biella comprendente due giunti sferici secondo l?invenzione; e
le figure 11a-d sono viste prospettiche che rappresentano la biella di figura 10 in differenti possibili configurazioni.
Con riferimento alle figure 1 e 2, un giunto sferico ? indicato complessivamente con 10. Il giunto sferico 10 comprende un telaio 11, mostrato anche in figura 3, un inserto 12, mostrato anche in figura 4, e una testa sferica 13, mostrata anche in figura 5.
Il telaio 11 pu? essere collegato a una biella o altro elemento meccanico, e comprende un corpo monolitico di materiale plastico, nel quale ? ricavata una cavit? 11a, il cui asse ? indicato con A nelle figure. La cavit? 11a ? lateralmente delimitata da una superficie interna 11b del telaio 11, che si estende fra due estremit? della cavit?. Almeno una di tali estremit? ? aperta verso l?esterno, e nel seguito verr? designata come estremit? di inserimento e indicata con 11c.
Una pluralit? di primi risalti 11d aggettanti radialmente verso l?interno ? ricavata sulla superficie interna 11b. Una pluralit? di secondi risalti 11e aggettanti radialmente verso l?interno ? altres? ricavata sulla superficie interna 11b del telaio 11. I secondi risalti 11e sono disposti assialmente oltre i primi risalti 11d; in altre parole, i secondi risalti 11e sono disposti a una distanza maggiore dall?apertura di inserimento 11c della cavit? 11a rispetto ai primi risalti 11d. Come si pu? osservare in figura 3, i secondi risalti 11e coprono complessivamente una maggior estensione nella direzione circonferenziale rispetto ai primi risalti 11d. Inoltre, i secondi risalti 11e presentano una maggior estensione nella direzione radiale rispetti ai primi risalti 11d.
L?inserto 12 ? montato a scatto nella cavit? 11a ricavata nel telaio 11. L?inserto 12 comprende un corpo 12a di materiale plastico, una pluralit? di denti elastici 12b estendentisi assialmente dal corpo 12a dell?inserto, e una pluralit? di alette elastiche 12c estendentisi assialmente dal corpo 12a dell?inserto in direzione opposta rispetto ai denti elastici 12b. Ciascun dente elastico 12b ? provvisto alla sua estremit? libera di una sporgenza aggettante radialmente verso l?esterno ed ? elasticamente deformabile per impegnare a scatto uno dei primi risalti 11d o uno dei secondi risalti 11e, come verr? chiarito nel seguito. Le alette elastiche 12c racchiudono e definiscono una sede S per l?inserimento della testa sferica 13. Ciascuna aletta elastica 12c presenta un?estremit? libera 12d a spessore maggiorato per fornire un ritegno per la testa sferica 13, ed ? elasticamente deformabile per consentire l?inserimento della testa sferica 13 nella sede S e l?accoppiamento a scatto fra inserto 12 e testa sferica 13.
La testa sferica 13 ? disposta a un?estremit? di un perno 13a, il quale a sua volta pu? essere collegato a un elemento meccanico (non illustrato).
I primi risalti 11d e i secondi risalti 11e del telaio 11 sono configurati per essere impegnati a scatto dai denti elastici 12b dell?inserto 12 rispettivamente in una condizione di pre-assemblaggio (mostrata nelle figure da 6 a 8) e in una condizione assemblata (mostrata in figura 2).
I primi risalti 11d sono posizionati assialmente in modo tale per cui, nella condizione di preassemblaggio, le alette elastiche 12c dell?inserto 12 protrudono almeno parzialmente dalla cavit? 11a del telaio 11. Le alette elastiche 12c sono pertanto libere di deformarsi radialmente verso l?esterno e, di conseguenza, permettono il montaggio a scatto della testa sferica 13 nella sede S.
Nella condizione assemblata, invece, dal momento che l?inserto 12 ? penetrato pi? in profondit? nella cavit? 11a del telaio 11, portando le alette elastiche 12c completamente all?interno di tale cavit? 11a, le alette elastiche 12c risultano essere radialmente bloccate fra la testa sferica 13 e la superficie interna 11b della cavit? 11a del telaio 11 in modo da impedire l?estrazione della testa sferica 13.
L?inserto 12 ? pre-montato sul telaio 11 prima di eseguire l?assemblaggio del giunto sferico (figura 6). L?inserto 12 viene inserito dall?apertura di inserimento 11c del telaio 11 nella direzione dell?asse A. Per semplicit? si fa riferimento a un movimento dell?inserto; tale movimento ? naturalmente da intendersi in senso relativo, potendo anche il telaio 11 essere montato sull?inserto 12 che viene mantenuto fermo.
Il movimento di inserimento provoca una deformazione radiale verso l?interno dei denti elastici 12b quando questi raggiungono i primi risalti radiali 11d, e poi lo scatto dei denti elastici 12b verso l?esterno quando i primi risalti 11d vengono superati. Una volta eseguito il pre-montaggio l?inserto 12 ? vincolato in modo permanente al telaio 11, rimane libero il movimento lungo l?asse A unicamente nella direzione lungo la quale ? avvenuto il montaggio.
L?assemblaggio del giunto completo procede quindi inserendo la testa sferica 13; questa operazione avviene esercitando una forza F sul gruppo telaioinserto lungo l?asse principale A della testa sferica 13 (figura 7).
In una prima fase le alette elastiche 12c dell?inserto 12 si deformano per consentire l?accoppiamento con la testa sferica 13 (figura 8); una volta assicurata la coincidenza fra i centri della sfera e della superficie omologa della sede S dell?inserto 12, l?esercizio di una ulteriore forza lungo l?asse A impone lo spostamento dell?inserto 12 all?interno del telaio 11 e consente il completamento del montaggio del giunto tramite l?impegno dei denti elastici 12b dell?inserto 12 con i secondi risalti radiali 11e realizzati nel telaio 11 (figura 2). La figura 9 illustra lo spostamento dell?inserto 12 dalla condizione di pre-assemblaggio, spostamento nel quale si ha nuovamente una deformazione radiale verso l?interno dei denti elastici 12b quando questi raggiungono i secondi risalti 11e, e poi lo scatto dei denti elastici 12b verso l?esterno quando i secondi risalti 11e vengono superati, per raggiungere quindi la condizione assemblata rappresentata in figura 2.
I secondi risalti 11e sono configurati in modo tale che, una volta completato l?assemblaggio del giunto, la forza per scalzare la testa sferica dalla sua sede ? molto pi? elevata rispetto alla forza che ? stata necessaria per eseguire il montaggio (da 2 fino a 4 volte pi? grande).
Inoltre il corretto montaggio del giunto ? confermato dal superamento di un picco di forza determinato dai secondi risalti 11e; questa caratteristica aiuta a garantire che l?operazione sia eseguita in modo corretto migliorando la qualit? del processo.
Con riferimento alle figure 10 e 11a-d, ? rappresentata una biella 20 comprendente due giunti sferici 10. I giunti sferici 10 sono rispettivamente disposti in corrispondenza di opposte estremit? della biella 20. La biella 20 comprende due porzioni di biella 21 e 22 montate a scatto l?una all?altra, ciascuna delle quali reca il rispettivo giunto sferico 10. Una delle porzioni di biella, indicata con 21, comprende una pluralit? di sporgenze di accoppiamento 21a deformabili elasticamente ed estendentisi assialmente dalla porzione di biella 21, sporgenze di accoppiamento che sono disposte attorno a un asse di montaggio B e angolarmente equidistanziate l?una dall?altra. Ad esempio, nella forma di realizzazione illustrata vi sono quattro sporgenze di accoppiamento 21a. Ciascuna sporgenza di accoppiamento 21a ? provvista alla sua estremit? libera di una protuberanza aggettante radialmente verso l?esterno. L?altra delle porzioni di biella, indicata con 22, comprende una pluralit? di sedi di accoppiamento 22a disposte attorno all?asse di montaggio B e angolarmente equidistanziate l?una dall?altra. Ad esempio, nella forma di realizzazione illustrata vi sono quattro sedi di accoppiamento 22a. Le sedi di accoppiamento 22a sono configurate per ricevere le rispettive sporgenze di accoppiamento 21a in modo tale da determinare una gamma di possibili orientamenti reciproci fra i giunti sferici 10 Ci? pu? essere ottenuto semplicemente ruotando le due parti di biella 21, 22 l?una rispetto all?altra attorno all?asse di montaggio B, e quindi assemblandole a scatto l?una all?altra nell?orientamento desiderato. Ad esempio, nella forma di realizzazione illustrata sono possibili quattro differenti orientamenti reciproci: con i giunti a 0? l?uno rispetto all?altro, ovvero paralleli ed equiversi (figura 11a), con i giunti a 90? l?uno rispetto all?altro (figura 11b), con i giunti a 270? l?uno rispetto all?altro (figura 11c), e con i giunti a 180? l?uno rispetto all?altro, ovvero paralleli e discordi (figura 11d).
Si intende che l?invenzione non ? limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, ma ? invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento, secondo le numerose possibili varianti che appariranno opportune ai tecnici del settore, e che sono da intendersi comprese nell?ambito del trovato, cos? come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (7)

RIVENDICAZIONI
1. Giunto sferico (10) comprendente un telaio (11), un inserto (12) montato a scatto in una cavit? (11a) ricavata nel telaio (11), e una testa sferica (13) inserita in una sede (S) ricavata nell?inserto (12),
in cui l?inserto (12) comprende un corpo (12a) di materiale plastico, una pluralit? di denti elastici (12b) estendentisi assialmente dal corpo (12a) dell?inserto, e una pluralit? di alette elastiche (12c) estendentisi assialmente dal corpo (12a) dell?inserto in direzione opposta rispetto ai denti elastici (12b), le alette elastiche (12c) racchiudendo la sede (S) per la testa sferica (13), in cui il telaio (11) comprende una pluralit? di primi risalti (11d) e una pluralit? di secondi risalti (11e) ricavati su una superficie interna (11b) della cavit? (11a) del telaio (11), detti primi risalti e secondi risalti essendo configurati per essere impegnati a scatto dai denti elastici (12b) dell?inserto (12) rispettivamente in una condizione di pre-assemblaggio e in una condizione assemblata, detti secondi risalti (11e) essendo disposti assialmente oltre i primi risalti (11d), in cui nella condizione di pre-assemblaggio le alette elastiche (12c) protrudono almeno parzialmente dalla cavit? (11a) del telaio (11) e permettono un montaggio a scatto della testa sferica (13) nella sede (S), e
in cui nella condizione assemblata le alette elastiche (12c) sono bloccate fra la testa sferica (13) e la superficie interna (11b) della cavit? (11a) del telaio (11) in modo da impedire l?estrazione della testa sferica (13).
2. Giunto secondo la rivendicazione 1, in cui i secondi risalti (11e) presentano complessivamente una maggior estensione nella direzione circonferenziale rispetto ai primi risalti (11d).
3. Giunto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i secondi risalti (11e) presentano una maggior estensione nella direzione radiale rispetti ai primi risalti (11d).
4. Giunto secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna delle alette elastiche (12c) presenta un?estremit? libera (12d) a spessore maggiorato per fornire un ritegno alla testa sferica (13).
5. Giunto secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui nella condizione assemblata le alette elastiche (12c) sono completamente inserite nella cavit? (11a) del telaio (11).
6. Metodo per assemblare un giunto sferico (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi seguenti:
inserire l?inserto (12) nella cavit? (11a) del telaio (11) e accoppiare l?inserto (12) al telaio (11a) nella condizione di pre-assemblaggio, inserire la testa sferica (13) nella sede (S) dell?inserto (12), e
applicare una forza attraverso la testa sferica (13) per portare l?inserto (12) dalla condizione di pre-assemblaggio alla condizione assemblata.
7. Biella (20) comprendente due giunti sferici (10) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, detti giunti essendo rispettivamente disposti in corrispondenza di opposte estremit? della biella (20), in cui la biella (20) comprende due porzioni di biella (21, 22) montate a scatto l?una all?altra, ciascuna delle quali reca il rispettivo giunto sferico (10), in cui una (21) di dette porzioni di biella comprende una pluralit? di sporgenze di accoppiamento (21a) disposte attorno a un asse di montaggio (B) e angolarmente equidistanziate l?una dall?altra, e l?altra (22) di dette porzioni di biella comprende una pluralit? di sedi di accoppiamento (22a) disposte attorno all?asse di montaggio (B) e angolarmente equidistanziate l?una dall?altra, dette sedi di accoppiamento (22a) essendo configurate per ricevere le rispettive sporgenze di accoppiamento (21a) in modo tale da determinare una gamma di possibili orientamenti reciproci fra i giunti sferici (10).
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