ITTO20080509A1

ITTO20080509A1 - Dispositivo reggispinta volvente

Info

Publication number: ITTO20080509A1
Application number: IT000509A
Authority: IT
Inventors: Jerome Boussaguet; Christophe Houdayer; Romuald Lescorail; Samuel Viault
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2009-01-05
Also published as: CN101338788A; US20090123106A1; DE102008030642A1; FR2918425B1; FR2918425A1

Description

DESCRIZIONE dell 'invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo reggispinta volvente"

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda il campo dei reggispinta volventi, in particolare destinati a funzionare a temperature elevate . L'invenzione riguarda ad esempio i reggispinta utilizzati come appoggio di molle dì valvola di motori a combustione interna. Tali appoggi di molle di valvola sono previsti per lasciare la possibilità alla spira di appoggio della molla di ruotare liberamente rispetto all'organo sul quale le spire suddette esercitano uno sforzo assiale. La compressione assiale delle spire di una molla elicoidale provoca infatti un leggero movimento angolare relativo tra le due estremità delle spire. Allo scopo di ridurre gli strisciamenti e di assicurare economie di energia nei gruppi meccanici comprendenti tali molle elicoidali, è possibile inserire un reggispinta volvente tra un'estremità della molla e 1'alloggiamento o 1'elemento di appoggio sul quale la molla esercita uno sforzo assiale. I reggispinta voiventi utilizzati generalmente in questo tipo di applicazione sono spesso dei reggispinta a sfere o ad aghi tradizionali relativamente costosi da fabbricare .

Questo tipo di reggispinta richiede 1'aggiunta di un organo di ritegno supplementare destinato ad assicurare 1 'impossibilità di smontaggio del reggi-spinta durante il trasporto e la movimentazione preliminari al posizionamento definito del reggispinta.

D<1>altra parte, nel campo tecnico dei reggispinta per sospensioni , è noto il documento FR 2.630.375, secondo il quale due anelli del cuscinetto reggispinta volvente sono trattenuti assialmente da un manicotto tranciabile realizzato in un mate-riale elastico. Il manicotto è tranciato durante 1’assemblaggio degli anelli. Questo tipo di reggispinta è inadatto per le applicazioni destinate a funzionare ad alte temperature, in particolare al-1'interno di un motore a combustione interna.

L 'invenzione si propone dì porre rimedio agli inconvenienti precedentemente ricordat i.

L 'invenzione propone un reggispinta volvente avente un costo di fabbricazione ragionevole, che presenta un numero limitato di pezzi ed un basso rischio di smontaggio accidentale , pur resistendo a temperature elevate .

Il dispositivo reggispinta volvente comprende un primo anello, un secondo anello, una corona di elementi volventi disposti tra gli anelli, una gabbia di ritegno degli elementi volventi ed un manicotto di ritegno degli anelli suddetti. La gabbia ed il manicotto di ritegno sono di lamiera imbutita. Il manicotto comprende una porzione di ritegno che si estende radialmente verso l'esterno. La porzione di ritegno è inscritta in una circonferenza di diametro sostanzialmente uguale al diametro interno della gabbia suddetta.

La porzione di ritegno può anche estendersi assialmente o meno. La gabbia ed il manicotto possono così provenire da un semilavorato comune, cosa che permette una riduzione del numero di fasi di fabbricazione e degli scarti di materiale. La gabbia ed il manicotto metallico possono resistere alle temperature elevate, ad esempio superiori a 200°C, che possono regnare nell'ambiente di un motore a combustione interna.

In una forma di attuazione, il manicotto comprende una parte sostanzialmente assiale calettata in uno degli anelli. La porzione di ritegno è configurata per il ritegno assiale dell'altro anello. La parte assiale del manicotto può essere calettata in una parte assiale del primo anello. La porzione di ritegno del manicotto può interferire con una parte sostanzialmente radiale del secondo anello.

In una forma di attuazione, il primo anello comprende una parte sostanzialmente assiale fissata al manicotto, una parte sostanzialmente radiale formante una sede di appoggio ed una parte toroidale formante una pista di rotolamento per gli elementi volventi. La parte sostanzialmente radiale può fungere da sede di appoggio per una molla, ad esempio una molla di valvola. La molla può appoggiare su una faccia del secondo anello opposta agli elementi volventi .

In una forma di attuazione, il secondo anello comprende una parte sostanzialmente radiale formante una sede di appoggio, una parte toroidale formante una pista di rotolamento per gli elementi volventi ed una parte sostanzialmente radiale in interferenza diametrale con la porzione di ritegno del manicotto.

In una forma di attuazione, la porzione di ri-tegno comprende un collarino anulare, con i1 diametro esterno del collarino suddetto sostanzialmente uguale al diametro interno della gabbia suddetta. Il collarino può essere radiale, obliquo, toroidale, eoe .

In una forma di attuazione, la porzione di ritegno è sostanzialmente radiale.

In un’altra forma dì attuazione, la porzione di ritegno è obliqua.

La porzione di ritegno può comprendere una molteplicità di linguette, di protuberanze, di risalti, di incavi, di bordi di tagli assiali, ecc.

In una forma di attuazione, un gruppo meccanico comprende un reggispinta volvente come precedentemente descrìtto, disposto tra un'estremità di una molla ed un altro elemento sul quale la molla esercita uno sforzo assiale, e rispetto al quale l'estremità della molla suddetta può ruotare. La molla può così essere compressa, cosa che provoca una leggera rotazione della sua spira di estremità in contatto con il reggispinta, mentre l'altro elemento rimane stazionario. Il gruppo meccanico può comprendere un organo di sospensione.

In una forma di attuazione, un dispositivo di montaggio di valvola comprende un reggispinta vol-vente come precedentemente descritto disposto tra un'estremità della molla ed un altro elemento sul quale la molla esercita uno sforzo assiale, e rispetto al quale l'estremità della molla suddetta deve poter ruotare . Lo stelo di valvola può passare nel reggispinta. Il reggispinta può presentare un diametro dell'ordine di 40 - 50 IMI.

Il procedimento di fabbricazione di un reggispinta volvente comprende la formazione di un semilavorato comune del manicotto e della gabbia in lamiera. Il semilavorato comune comprende una parte sostanzialmente assiale, una parte sostanzialmente radiale ed una parte obliqua munita di alveoli. Il procedimento comprende anche il taglio circolare della parte sostanzialmente radiale del semilavorato in due parti, una parte esterna appartenente alla gabbia ed una parte interna appartenente al manicotto .

Vantaggiosamente, la parte esterna forma la gabbia .

Vantaggiosamente, la parte interna forma il manicotto. Il taglio può essere realizzato alla pressa.

In una forma di attuazione, la gabbia è dispo-sta in uno degli anelli, e gli elementi volventi so-no disposti negli alveoli della gabbia. La gabbia assicura allora la loro distribuzione circonferen ziale regolare permettendo di trasferire sforzi as-siali opportunamente distribuiti e di evitare lo strisciamento di un elemento volvente sull'altro.

In una forma di attuazione, l'altro anello è appoggiato sugli elementi volventi.

In una forma di attuazione, il manicotto è introdotto con un movimento assiale. La parte assiale del manicotto passa nell'altro anello. La parte as-siale del manicotto è calettata in una parte assiale del primo anello. La parte sostanzialmente radiale del manicotto formante un collarino verso l'esterno blocca assialmente il secondo anello per interferenza diametrale con la porzione sostanzialmente radiale di piccolo diametro del primo anello.

Il reggispinta così realizzato presenta un basso rischio di smontaggio accidentale. La lunghezza di calettamento del manicotto nel primo anello può essere regolata in funzione del rischio di smontaggio. Il reggispinta volvente può quindi essere disposto tra un alloggiamento ed una molla.

Il reggispinta volvente comprende degli anelli realizzati in lamiera di spessore sostanzialmente costante, un manicotto ed una gabbia anch'essi realizzati in lamiera a partire da una stessa lastra di lamiera. Il taglio del semilavorato comune del manicotto e della gabbia si rivela particolarmente economico per il fatto che può essere effettuato alla pressa senza scarti significativi di materiale.

La presente invenzione sarà compresa in modo più completo dallo studio della descrizione dettagliata di alcune forme di attuazione fornite a titolo di esempi non limitativi ed illustrate nei disegni annessi, nei quali:

la figura 1 rappresenta una vista in sezione assiale di un reggispinta volvente in condizione montata;

la figura 2 rappresenta una vista in sezione assiale del reggispinta volvente;

la figura 3 rappresenta una vista del semilavorato comune prima del taglio; e

la figura 4 rappresenta una vista della gabbia e del manicotto dopo il taglio del semilavorato comune .

Come si può vedere nella figura 1, un reggispinta volvente 1 è disposto tra una molla 2 ed un alloggiamento 3. La molla 2 presenta una spira superiore 2a che presenta una superficie superiore 2b sostanzialmente piana . La molla 2 è di tipo elicoidale e può essere realizzata in un opportuno acciaio. L’alloggiamento 3 presenta la forma generale di una coppetta anulare con una parte radiale 3a munita di una superficie inferiore in contatto con il reggispinta 1 ed una flangia assiale esterna 3b che si estende verso il basso ed assicura il centraggio ed il mantenimento in posizione radiale del reggispinta 1.

Il reggispinta 1 comprende un primo anello 4, in questo caso in posizione inferiore , un secondo anello 5, in questo caso in posizione superiore, una corona di elementi volventi 6, ad esempio sfere, disposte tra gli anelli 4 e 5. Il reggispinta 1 comprende anche una gabbia 7 che assicura il mantenimento della spaziatura circonferenziale regolare degli elementi volventi 6 ed un manicotto 8 di supporto assiale degli anelli 4 e 5.

Il primo anello 4 comprende una parte sostanzialmente assiale 4a in contatto con il manicotto 8 e disposta all'interno della spira superiore 2a della molla 2. Il primo anello 4 comprende anche una parte sostanzialmente radiale 4b che appoggia sulla superficie superiore 2b della spira di estremità 2a della molla 2. Il primo anello 4 comprende una parte toroidale 4c munita di una superficie superiore formante una pista di rotolamento 4d per gli elementi volventi 6 . La parte sostanzialmente assiale 4a si estende verso il basso a partire dall’estremità di piccolo diametro della parte sostanzialmente radiale 4b . La parte toroidale 4c si estende verso l'alto e verso l'esterno a partire dal bordo di grande diame-tro della parte sostanzialmente radiale 4b.

Il secondo anello 5 comprende una parte sostanzialmente radiale di piccolo diametro 5a, una parte toroidale 5b ed una parte sostanzialmente radiale di grande diametro 5c. La parte toroidale 5b è provvista di una superficie inferiore formante una pista di rotolamento 5d per gli elementi volventi. Le pi-ste di rotolamento 4d e 5d assicurano un contatto obliquo. In altre parole, le piste di rotolamento 4d e 5d sono disposte da un lato e dall'altro di un cerchio immaginario passante per il centro degli elementi volventi 6. La parte sostanzialmente radiale di piccolo diametro 5a si estende a partire dal bordo interno della parte toroidale 5b. La parte sostanzialmente radiale di grande diametro 5c si estende verso l'esterno a partire dal bordo superiore e di grande diametro della parte toroidale 5b .

La superficie superiore della parte sostanzialmente radiale 5c è appoggiata contro la parte radia-le 3a dell'alloggiamento 3. L’estremità della parte sostanzialmente radiale 5c è in contatto con la superficie interna della flangia 3b dell'alloggiamento 3. Il reggispinta 1 è così mantenuto assialmente e radialmente nell<1>alloggiamento 3. La parte radiale di piccolo diametro 5a presenta un diametro interno superiore al diametro interno della parte sostan-zialmente assiale 4a del primo anello 4.

La gabbia 7 comprende un tallone anulare 7a disposto assialmente tra la parte sostanzialmente radiale di piccolo diametro 5a del secondo anello 5 e la parte sostanzialmente radiale 4b del primo anello 4. La gabbia 7 comprende anche una molteplicità di denti o linguette 7b tra le quali sono definiti gli alveoli 9 nei quali sono disposti gli elementi volventi 6. Il tallone 7a può essere radiale o leggermente obliquo. I denti 7b si estendono obliquamente verso l'esterno e verso l'alto. La gabbia 7 può essere realizzata in acciaio o in ottone.

Il manicotto 8 si presenta sotto forma di una coppetta anulare avente una sezione ad L. Il manicotto 8 comprende una parte sostanzialmente assiale 8a ed un collarino 8b che si estende radialmente verso l'esterno a partire da un'estremità della parte sostanzialmente assiale 8a. Il collarino 8b è sostanzialmente radiale. La parte sostanzialmente assiale 8a del manicotto 8 è calettata nella superfieie interna della parte sostanzialmente assiale 4a del primo anello 4. La parte sostanzialmente assiale 8a del manicotto 8 presenta una lunghezza nettamente superiore a quella della porzione sostanzialmente assiale 4a del primo anello 4, in modo che il collarino 8b lasci uno spazio assiale tra il collarino suddetto 8b e la parte sostanzialmente radiale 4b del primo anello 4. Il tallone 7a della gabbia 7 e la parte sostanzialmente radiale di piccolo diametro 5a del secondo anello 5 sono disposti nello spazio assiale suddetto. Il collarino 8b può essere dispo-sto leggermente sopra il piano radiale passante per il centro degli elementi volventi.

Il diametro esterno del collarino 8b è sostan-zialmente uguale al diametro interno della gabbia 7. In questo modo, la gabbia 7 ed il manicotto 8 possono essere fabbricati a partire da uno stesso semilavorato. Il diametro esterno del collarino 8b del manicotto 8 è superiore al diametro interno della parte sostanzialmente radiale 5a del secondo anello 5. Un eventuale movimento di smontaggio del secondo anello 5 è bloccato dal collarino 8b. Si assicura così l'impossibilità di smontaggio del reggispinta volvente 1 nella sua condizione illustrata nella fi-gura 2, ossia prima del montaggio tra la molla ? e l'alloggiamento 3 illustrati nella figura 1, cosa che permette di maneggiare senza problemi il reggispinta suddetto .

I1 montaggio del cuscinetto volvente nella condizione illustrata nella figura 2 può essere effet-tuato disponendo la gabbia 7 in uno degli anelli, ad esempio il primo anello 4, e disponendo gli elementi voìventi 6 negli alveoli 9 della gabbia 7, quindi disponendo il secondo anello 5 sugli elementi volventi 6, quindi calettando il manicotto 8 nella superficie interna del primo anello 4, facendolo passare all'interno del secondo anello 5 e della gabbia 7, con la parte sostanzialmente radiale di piccolo diametro 5a del secondo anello 5 disposta assialmente tra il collarino 8b del manicotto 8 e la zona di calettamento del manicotto 8 nel primo anello 4 senza che il collarino 8b entri in contatto con il secondo anello 5.

La fabbricazione della gabbia 7 e del manicotto 8 può essere effettuata come segue. Si forma un semilavorato comune 10 illustrato nella figura 3. Il semilavorato comune 10 è realizzato per taglio ed imbutitura di una lastra di lamiera, ad esempio dì lamiera d'acciaio. Il semilavorato comune 10 comprende una parte sostanzialmente assiale 8a, una parte sostanzialmente radiale comune alle parti sostanzialmente radiali 8b e 7a ed i denti 7b. Gli al-veoli 9 possono essere stati formati in precedenza per taglio alla pressa.

Si taglia quindi il semilavorato 10 in due parti, si veda la figura 4, formanti rispettivamente la gabbia 7 ed il manicotto 8. Il taglio può essere realizzato alla pressa per mezzo di utensili adatti e può avvenire con conservazione del materiale nella misura in cui il diametro interno della gabbia 7 è uguale al diametro esterno del collarino 8b del manicotto 8.

11 reggispinta volvente 1 è particolarmente adatto per le applicazioni ad alte temperature. Infatti, gli anelli 4 e 5, gli elementi volventi 6, la gabbia 7 ed il manicotto 8 sono metallici. Gli anel-li 4 e 5 possono essere realizzati per imbutitura di lamiera d'acciaio, cosa che si rivela economica. Il reggispinta volvente può così essere metallico e quindi in grado di resistere a temperature superiori a 200°C. Queste temperature possono essere normalmente incontrate in prossimità delle valvole di un motore a combustione interna. La presenza di un reggispinta volvente all’estremità di una molla di valvola permette di ridurre gli strisciamenti e di conseguenza il riscaldamento del motore . La riduzione degli strisciamenti permette anche una riduzione del consumo di carburante. Il reggispinta volvente è particolarmente adatto per cooperare con una molla, anche in altre applicazioni , in particolare come reggispinta di una sospensione.

Il manicotto realizzato a partire dallo stesso semilavorato della gabbia si rivela particolarmente economico e permette di evitare la presenza di pezzi complessi per trattenere insieme i due anelli del reggispinta volvente oppure di pezzi a perdere che si rivelano costosi e che devono essere riciclati. Il dispositivo reggispinta a sfere così realizzato è facile ed economico da fabbricare, molto compatto e leggero , cosa che riduce le inerzie e favorisce le variazioni di regime del motore a combustione interna. L'invenzione permette così una riduzione di massa, una diminuzione del consumo di energia, una diminuzione del riscaldamento dei componenti pur riducendo al minimo i rischi di perdita di pezzi prima del montaggio .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo reggispinta volvente (1) compren-dente un primo anello (4), un secondo anello (5), una corona di elementi volventi (6) disposti tra gli anelli, una gabbia (7) di ritegno degli elementi volventi (6) ed un manicotto (8) dì ritegno degli anelli suddetti, in cui la gabbia (7) ed il manicotto di ritegno (8) sono di lamiera imbutita, ed il manicotto (8) comprende una porzione dì ritegno (8b) che si estende radialmente verso l'esterno, caratterizzato dal fatto che la porzione di ritegno (8b} è inscritta in una circonferenza di diametro sostanzialmente uguale al diametro interno della gabbia suddetta (7).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, nel quale il manicotto (8) comprende una parte assiale (Sa) calettata nel primo anello (4), con la porzione di ritegno (8b) configurata per il ritegno assiale del secondo anello (5).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, nel quale il primo anello (4) comprende una parte assiale (4a) fissata al manicotto (8), una parte radiale (4b) formante una sede di appoggio, ed una parte toroidale (4c) formante una pista di rotola-mento .
4 . Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale il secondo anello (5} comprende una parte sostanzialmente radiale (5c} formante una sede di appoggio, una parte toroidale (5b) formante una pista di rotolamento per gli ele-menti voiventi ed una parte sostanzialmente radiale (5a) in interferenza diametrale con la porzione di ritegno (8b) del manicotto (8).
5 Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale la porzione di ritegno (8b) comprende un collarino anulare, con il diametro esterno del collarino suddetto sostanzialmente uguale al diametro interno della gabbia suddetta (7).
6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale la porzione di ritegno (8b) è sostanzialmente radiale. 1.
Assieme meccanico comprendente un reggispinta volvente (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, disposto tra un'estremità di una molla (2) ed un altro elemento (3) sul quale la molla esercita uno sforzo assiale e rispetto al quale l'estremità della molla suddetta può ruotare.
8. Dispositivo di montaggio di valvola comprenden-te un reggispinta volvente (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, disposto tra un'estremità di una molla (2) ed un altro elemento (3) sul quale la molla esercita uno sforzo assiale e rispetto al quale 1'estremità della molla suddetta può ruotare.
9. Procedimento per la fabbricazione di un reggispinta volvente , caratterizzato dal fatto che: si forma un semilavorato comune di lamiera per un manicotto ed una gabbia, con il semilavorato comune comprendente una parte assiale, una parte sostanzialmente radiale ed una parte obliqua munita di alveoli , si taglia circolarmente la porzione sostanzialmente radiale del semilavorato in due parti, con una parte esterna destinata a formare la gabbia ed una parte interna destinata a formare il manicotto, si dispongono la gabbia così formata in uno degli anelli, e gli elementi volventì negli alveoli della gabbia, si appoggia l’altro anello sugli elementi volvent i, si introduce il manicotto così formato con un movimento assiale, con la parte assiale del manicotto passante nell'altro anello e che sì incastra in una parte assiale del primo anello, in modo che la parte sostanzialmente radiale del manicotto bloc-chi assialmente il secondo anello.