ITTO960228A1 - Dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per - Google Patents

Dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
” DISPOSITIVO DI COLLEGAMENTO MECCANICO A GUISA DI VINCOLO ELASTICO ASSIALE E RADIALE CON SVINCOLO TORSIONALE, IN PARTI-COLARE PER ARTICOLAZIONI E SOSPENSIONI ELASTICHE E SIMILI "
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne un dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastica assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per articolazioni e sospensioni elastiche e simili.
Il dispositivo di collegamento meccanico secondo la presente invenzione trova applicazione, ad esempio, nei seguenti settori (l'elenco che segue è indicativo e non esaustivo): - settore automobilistico, per
. articolazioni elastiche per il collegamento delle leve delle sospensioni dell'avantreno e/o del retrotreno;
. articolazioni elastiche per il collegamento della barra stabilizzatrice al telaio;
. articolazione elastica di collegamento balestra/telaio; . articolazione elastica per il collegamento della bielletta di reazione del motopropulsore;
- settore delle macchine agricole e movimento terra, per . supporto della cabina;
snodo del braccio di escavatori;
- settore ferro-tranviario, per
. giunti cardanici di potenza;
. biellette della scatola dello sterzo.
Sono noti dispositivi di collegamento meccanico generalmente costituiti da due bussole metalliche coassiali tra le quali è compresso un manicotto in gomma (cosiddetti silentbloc), i quali sono impiegati per sopportare deformazioni sia torsionali, che assiali e radiali.
onveniente principale di tali dispositivi di collegamento noti risiede nella necessità di trovare un compromesso "fisico" tra le deformazioni in senso assiale e radiale e quelle torsionali.
In particolare, rigidità radiale e rigidità torsionale (almeno in un campo di ampiezza angolare limitata: circa ±30 gradi max.) risultano direttamente proporzionali tra di loro e comunque dipendenti dalla quantità di gomma inserita tra le armature metalliche.
Inoltre, la rigidità assiale risulta sempre modesta ed è impossibile l'assorbimento di sovraccarichi assiali e/o torsionali.
La presente invenzione , partendo dalla nozione dei sopra esposti inconvenienti, si propone di porvi rimedio.
Pertanto, scopo principale della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di collegamento meccanico ed in particolare una articolazione o sospensione elastica, che sia in grado di reagire come vincolo elastico in senso assiale e radiale, lasciando però contemporaneamente libero il vincolo torsionale con valori di coppia vicini allo zero (cosiddetto "svincolo torsionale") o comunque trascurabili in rapporto agli sforzi in gioco.
In vista di tale scopo, la presente invenzione provvede un dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per articolazioni e sospensioni elastiche e simili, la cui caratteristica essenziale forma oggetto della rivendicazione principale, che si intende qui integralmente riportata.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose sono esposte nelle rivendicazioni dipendenti.
il dispositivo di collegamento meccanico secondo l'invenzione presenta numerosi vantaggi, che possono essere sintetizzati nella possibilità di conseguire:
- notevoli rigidità radiali,
- notevoli rigidità assiali,
- bassissima rigidità torsionale,
- assorbimento di sovraccarichi assiali e/o radiali senza deformazioni permanenti,
e ciò rendendo il dispositivo di collegamento stesso indipendente da limiti di natura fisica dovuti alla sua realizzazione costruttiva e/o all'utilizzo di materiali o processi costruttivi convenzionali.
La presente invenzione risulterà maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, con riferimento ai disegni allegati, forniti a solo titolo di esempio non limitativo, in cui:
- le figure 1 e 2 sono delle viste in sezione assiale di due differenti forme esemplificative di realizzazione del dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per articolazioni e sospensioni elastiche e simili, secondo la presente invenzione;
- la fig. 3 è una vista di dettaglio, parziale ed in pianta, di un elemento componente del dispositivo secondo la fig. 2. Con riferimento alla fig. 1, con 10 è indicato nel suo insieme il dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, secondo una prima forma esemplificativa di realizzazione dell'invenzione.
Detto dispositivo 10 comprende essenzialmente un organo tubolare composito 11, costituito da due armature metalliche coassiali, a guisa di boccola interna 12 e boccola esterna 13, tra le quali aderisce uno strato di materiale elastomerico 14, in particolare gomma naturale, a guisa di cosiddetto silentbloc.
All'interno di detto organo tubolare composito 11 è piantato, coaseialmente e con opportuna interferenza a guisa di camicia fissa, un primo inserto tubolare 15, in materiale plastico antiusura a bassissimo coefficiente di attrito e ad alta resistenza meccanica e flangiato ad una sua estremità assiale 15.1, risvoltata sullo strato di materiale elastomerico 14. Un ulteriore inserto tubolare 16, in materiale metallico, è accoppiato in modo rotante coassialmente in detto primo inserto tubolare 15.
Con 17 sono indicate rispettive rondelle esterne, fissate a guisa di flange alle estremità assiali di detto ulteriore inserto tubolare 16, mentre con 18 è indicata una rondella interna, interposta tra una rondella esterna 17 e l'estremità assiale non flangiata di detta primo inserto tubolare 15, costituita nel medesimo materiale plastico, in modo da assicurare l'assemblaggio del dispositivo 10.
Mediante la suddetta disposizione, il dispositivo di collegamento meccanico 10 assolve le seguenti funzioni specifiche di:
- reazione notevolmente rigida alle sollecitazioni assiali e radiali mediante la compressione a deflessione limitata dell’elastomero 14 aderizzato tra le due armature metalliche 12, 13 e precompresso ulteriormente a mezzo di trafilatura sull'armatura esterna 13;
- reazione quasi inesistente a coppie di torsione, grazie alla rotazione relativa tra l'inserto interno 16, in materiale metallico, e l'insieme monolitico formato dall'inserto 15, in materiale plastico a basso coefficiente d'attrito, e dall'organo tubolare composito 11, ossia dalle armature metalliche 12, 13 con strato elastomerico aderizzato 14.
Detto dispositivo di collegamento meccanico 10 viene realizzato facendo aderizzare detto strato di materiale elastomerico 14 fra le dette due armature metalliche 12, 13 mediante processo di costampaggio a caldo, sottoponendo ad ulteriore precompressione detto strato elastomerico 14 mediante trafilatura sull'armatura esterna 13, piantando coassialmente ^ detto primo inserto 15, in materiale plastico a basso coeffidente di attrito, con interferenza a guisa di camicia fissa rispetto all'armatura metallica interna 12 ed accoppiando detto ulteriore inserto 16, in materiale metallico, in modo rotante coassialmente all'interno di detto primo inserto 15.
Vantaggiosamente, uno strato di grasso chimico, ad es. siliconico, viene interposto tra detto primo inserto 15 e detto ulteriore inserto 16, per migliorare le prestazioni di accoppiamento e prevenire l'insorgenza di rumore tra i componenti.
Con riferimento ora alle figure 2 e 3 dei disegni, con 20 è indicato il dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, secondo un'altra forma esemplificativa di realizzazione
dell'invenzione.
Detto dispositivo 20 comprende essenzialmente un organo tubolare composito 21, costituito da due armature metalliche coassiali, a guisa di boccola interna 22 e boccola.esterna 23, tra le quali aderisce uno strato di materiale elastomerico 24, in particolare gomma naturale, a guisa di cosiddetto silentbloc.
All'interno di detto organo tubolare composito 21 è piantato, coassialmente e con opportuna interferenza a guisa di camicia fissa, un inserto tubolare 25, in materiale plastico a bassa coefficiente di attrito ed alta resistenza meccanica, e flangiato ad una sua estremità assiale 25.1, risvoltata sullo strato di materiale elastomerico 24.
Un primo perno 26, presentante una testa 26.1 ad occhiello ed un corpo cilindrico 26.2 assialmente cavo e realizzato in materiale metallico, è accoppiato con interferenza mediante piantaggio a freddo ad altro perno 27, presentante una testa 27.1 ad occhiello ed un corpo cilindrico 27.2, sempre in materiale metallico. L'insieme così costituito è a sua volta accoppiato in modo rotante coassialmente all'inserto tubolare 25.
Con 28 è indicata una rondella in materiale plastico interposta tra una parte a flangia 26.3 di detto primo perno 26 e detto organo tubolare 21 con camicia fissa 25, mentre con 27.3 è indicata una parte a flangia di detto altro perno 27 contrapposta alla flangia 25.1 di detta camicia fissa 25.
Mediante la suddetta disposizione, il dispositivo di collegamento meccanico 20 presenta le stesse funzioni e gli stessi vantaggi, illustrati con riferimento al dispositivo di collegamento 10.
Come risulta da quanto precede, il dispositivo secondo la presente invenzione comprende essenzialmente:
. un organo tubolare composito costampato in metallo-elastomero (11; 21), il quale presenta alte rigidità assiali e radiali, pur conservando un potere di assorbimento delle vibrazioni indotte dal sistema meccanico in cui è applicato e di compensazione dei giuochi costruttivi del sistema stesso, e
. un inserto tubolare, in materiale plastico antiusura ed a basso coefficiente di attrito,(15; 25) coassiale e solidale, a guisa di camicia interna fissa, rispetto a detto organo tubolare composito (11; 21) e cooperante con un componente (16; 26), in materiale metallico, accoppiato coassiale e rotante al suo interno per l'ottenimento dello svincolo torsionale.
Naturalmente, numerose varianti potranno, in pratica, essere apportate rispetto a quanto descritto ed illustrato a solo titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione e quindi dal dominio della presente privativa industriale.
Cosi, ad esempio, tra le armature metalliche può essere fatto aderire, in luogo di uno strato di gomma naturale, uno strato di altro materiale elastomerico, quale gomma nitrilica, VAMAC e simili.

Claims (4)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di collegamento meccanico a guisa di vincolo elastico assiale e radiale con svincolo torsionale, in particolare per articolazioni e sospensioni elastiche e simili, caratterizzato da ciò, che comprende un organo tubolare composito in metallo-elastomero (11; 21), il quale presenta alte rigidità assiali e radiali ed un potere di assorbimento delle vibrazioni indotte dal sistema meccanico in cui è applicato e di compensazione dei giuochi costruttivi del sistema stesso, ed un inserto tubolare (15, 25), in materiale plastico antiusura ed a basso coefficiente di attrito, coassiale e solidale a guisa di camicia interna fissa rispetto a detto organo tubolare composito (11; 21) e cooperante con un elemento rotante (16; 26), in materiale metallico, accoppiato coassiale rispetto a detto inserto tubolare per l'ottenimento dello svincolo torsionale.
  2. 2. Dispositivo di collegamento meccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò, che comprende un organo tubolare composito (11; 21), costituito da due armature metalliche coassiali, ad esempio a guisa di boccola interna (12; 22) e boccola esterna (13; 23), tra le quali aderisce uno strato di materiale elastomerico (14; 24), ad esempio gomma naturale, a guisa di cosiddetto silentbloc, nonché un inserto tubolare (15, 25), in materiale plastico a basso coefficiente di attrito ed ad alta resistenza meccanica, piantato all'interno di detto organo tubolare composita, coassialmente e con opportuna interferenza a guisa di camicia fissa, in modo da provvedere un insieme monolitico che reagisce come vincolo elastico in senso assiale e radiale, e comprende inoltre un elemento rotante (16; 26), in materiale metallico, accoppiato coassialmente in detto inserto tubolare (15, 25), in modo da lasciare contemporaneamente libero il vincolo torsionale con valori di coppia vicini allo zero (cosiddetto "svincolo torsionale") o comunque trascurabili in rapporto agli sforzi in gioco, mediante rotazione relativa tra detto elemento rotante (16, 26) e detto insieme monolitico (11, 15; 21, 25).
  3. 3. Dispositivo di collegamento meccanico secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato da ciò, che uno strato di grasso, ad esempio di grasso chimico, è interposto tra le superfici contrapposte di detto inserto tubolare (15; 25) e di detto elemento rotante (16; 26), per migliorare le prestazioni di accoppiamento e prevenire l'insorgenza di rumore tra i componenti stessi.
  4. 4. Dispositivo di collegamento meccanico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò, che è realizzato facendo aderizzare uno strato di materiale elastomerico (14; 24) tra due armature tubolari metalliche (12, 13; 22, 23) mediante processo di costampaggio a caldo, sottoponendo ad ulteriore precompressione detto strato elastomerico (14; 24) mediante trafilatura sull'armatura esterna (13; 23), piantando coassialmente un inserto tubolare (15; 25), in materiale plastico a basso coefficiente d'attrito e ad alta resistenza meccanica, con interferenza a guisa di camìcia fissa rispetto all'armatura metallica interna (12; 22) ed accoppiando coassialmente in modo rotante un elemento (16; 26), in materiale metallico, all'interno di detto inserto (15; 25). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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