ITTO950885A1 - Organo di collegamento elastico con cedevolezza differenziata - Google Patents

Abstract

L'organo di collegamento elastico, o tassello, è impiegabile per collegare tra loro elasticamente due parti meccaniche, limitando la trasmissione di vibrazioni tra le due parti, ed è costituito da una boccola di supporto, collegata ad una delle parti, sulla quale sono montati tre elementi anulari elastici, dei quali quello intermedio è di gomma naturale ad alta isteresi e quelli estremi sono di gomma naturale a bassa isteresi; gli elementi di gomma estremi hanno una forma a cupola e sono costampati tra un anello interno montato sulla boccola ed un anello esterno fissabile sull'altra parte da collegare; l'elemento di gomma intermedio, di sezione triangolare, ha una base della sezione costampata su un proprio anello interno, e la parte periferica a vertice inserita a contatto a basso attrito in un anello esterno di naylon caricato con teflon; nell'uso, le vibrazioni assiali di una data frequenza sono smorzate dagli elementi estremi, mentre le vibrazioni radiali a frequenza differente sono smorzate dall'elemento intermedio ad alta isteresi.

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale,

La presente invenzione si riferisce a un organo di collegamento elastico con cedevolezza differenziata, e più in particolare a un tassello elastico comprendente elementi di gomma, atto a collegare tra loro elasticamente parti meccaniche separate, consentendo loro limitati spostamenti reciproci secondo uno o piu assi; il tassello elastico, secondo l'invenzione, è prevalentemente utilizzabile nel campo automobilistico per collegare, ad esempio, un elemento di carrozzeria con un elemento di telaio, affetto da vibrazioni di ampiezza limitata e con frequenze differenti secondo la direzione di applicazione, assiale o radiale; la presenza degli elementi di gomma nel tassello impedisce la trasmissione alla carrozzeria delle vibrazioni del telaio .

Un'altra applicazione possibile è quella di collegare lo stelo di un ammortizzatore alla struttura di un veicolo con un collegamento elastico, ma sufficientemente lasco, per limitare la trasmissione delle delle vibrazioni dello stelo alla struttura.

Nella tecnica attuale sono noti dei tasselli elastici per collegare elasticamente tra loro elementi meccanici separati; essi sono costituiti da una boccola metallica di supporto, atta ad essere fissata ad uno degli elementi, da un manicotto di gomma avvolto sulla boccola e solidale ad essa e da un contenitore metallico calzato esternamente, solidalmente sul manicotto e reso solidale all'altro elemento da collegare .

Tuttavia tali tasselli elastici presentano caratteristiche di cedevolezza e smorzamento delle vibrazioni soddisfacenti solo in una ristretta gamma di frequenza delle vibrazioni agenti lungo un solo asse, in generale quello parallelo all'asse della boccola di supporto .

Tali tasselli elastici quindi sono poco adatti per collegare parti meccaniche soggette a vibrazioni agenti secondo direzioni variabili e con frequenze comprese in una gamma molto estesa, come accade nel campo delle costruzioni automobilistiche.

Uno scopo della presente invenzione è quello di ralizzare un organo di collegamento elastico esente dagli inconvenienti riscontrati nei modelli attualmente disponibili nella tecnica.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un organo di collegamento atto a unire due parti meccaniche con un collegamento elastico con smorzamento differenziato delle vibrazioni e/o sollecitazioni agenti secondo uno o più direzioni in una ampia gamma di frequenze.

Pertanto viene proposto, un organo di collegamento elastico atto a collegare tra loro parti meccaniche separate, comprendente mezzi di supporto interni collegabili a una prima parte, una pluralità di elementi anulari elastici solidali ai mezzi di supporto e corrispondenti elementi periferici di unione atti a unire separatamente ciascun elemento elastico con una seconda parte, c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che la pluralità di elementi anulari elastici comprende elementi di gomma naturale a bassa isteresi alternati con almeno un elemento di gomma naturale ad alta isteresi .

Questa ed altre caratteristiche dell'invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di una forma preferita di esecuzione, fatta a titolo esemplificativo, ma non limitativo, con riferimento all'annesso disegno, che rappresenta una sezione assiale di un organo di collegamento elastico, o tassello elastico, secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura, un organo di collegamento 1, di seguito chiamato tassello elastico, è costituito da una boccola metallica 2 cilindrica, presentante un foro assiale 3 passante, sulla quale vengono montati degli elementi elastici anulari, ad esempio tre elementi elastici indicati rispettivamente con 4, 5 e 6; ciascun elemento elastico è costituito da un corpo anulare 7 di gomma naturale, disposto nello spazio a corona circolare compreso tra due corrispondenti anelli concentrici di supporto, 8 interni e 9 esterni, gli anelli esterni costituendo dei mezzi periferici di unione tra i corpi anulari 4, 5 e 6 e una delle parti meccaniche da collegare; ogni corpo anulare è fissato sul proprio anello interno 8, mentre almeno due dei corpi anulari, ad esempio il primo 4 e il terzo 6, sono fissati entro due corrispondenti anelli esterni 9a, 9b; il fissaggio dei corpi di gomma 4, 5 e 6 sui rispettivi anelli metallici, sia interni che esterni, avviene per vulcanizzazione della gomma, durante la fase di costampaggio; l'anello interno 8 di tutti e tre gli elementi elastici 4, 5 e 6 è un corpo metallico, cilindrico ed ha un diametro interno tale da permettere il suo montaggio con piccola forzatura sulla boccola 2; gli anelli esterni 9a, 9b degli elementi elastici superiore 4 e inferiore 6 possono essere conformati in modo appropriato al tipo di montaggio e di impiego del tassello; secondo una forma preferita di realizzazione, non limitativa, illustrata nella figura, l'anello metallico esterno 9a dell'elemento elastico superiore 4 è costituito da una porzione cilindrica 10 ripiegata a circa 90° verso l'esterno per formare una porzione 11 piana radiale, atta ad essere bloccata su una custodia di contenimento esterna 12, come sarà descritto più avanti; l'anello metallico esterno 9b dell'elemento elastico inferiore 6 è di forma cilindrica concentrica con l'anello interno 8, con un diametro ridotto rispetto a quello della porzione 10 per facilitare l'iserimento dell'elemento 6 dentro 1 custodia 12.

In accordo con la presente innovazione, pe ottimizzare l'assorbimento delle vibrazioni applicate ad esempio alla boccola 2, sia nella direzione assiale A, sia nella direzione radiale R, l'inventore ha realizzato gli elementi elastici superiore 4 e inferiore 6 in gomma naturale a bassa isteresi e ha adottato per gli stessi una forma a cupola, con convessità contrapposta,· mentre l'elemento elastico intermedio 5 è realizzato in gomma naturale ad alta isteresi, con una forma anulare con sezione retta triangolare, con una superficie di base vulcanizzata sull'anello metallico interno 8, e con il vertice opposto costituente la parte periferica 14 dell'elemento intermedio, rivolto verso la custodia 12.

Il montaggio del tassello elastico 1 si effettua calzando dapprima sulla boccola 2 gli elementi elastici superiore 4 e quello intermedio 5; poi si inserisce intorno alla parte periferica 14 dell'elemento intermedio 9 un anello 15 di naylon caricato con teflon, di diametro interno tale da produrre una piccola interferenza con la parte periferica 14, la quale può strisciare con basso attrito sulla superficie interna dell'anello 15; in seguito l'elemento elastico inferiore 6 viene calzato sulla boccola 2, contro l'elemento intermedio 5, da parte opposta rispetto all'elemento superiore 4.

Infine il gruppo dei tre elementi 4, 5 e 6, montati sulla boccola 2, è introdotto nella custodia 12, la quale è provvista ad una estremità 16 di un risvolto 17 piegato radialmente a circa 90°, e portato a contatto con la porzione radiale 11 dell'anello 9a,· il risvolto 17 è quindi ripiegato a freddo all'interno per circa 180°, in modo da serrare stabilmente la porzione 11; analogamente la estremità 18 della custodia 12, opposta al risvolto 17, è cianfrinata contro l'anello interno 9b dell'elemento elastico inferiore 6, per serrare con forza l'anello 15 di naylon tra gli anelli esterni 9 degli elementi di gomma a bassa isteresi 4 e 6.

Il risvolto 17, ripiegato sulla porzione 11, costituisce un robusto spallamento utilizzato per fissare la custodia 12 del tassello elastico 1 su una delle parti meccaniche da collegare tra loro, ad esempio un elemento di carrozzeria C di un veicolo; analogamente per fissare la boccola 2 con una adeguata superficie di appoggio su un'altra parte meccanica, ad esempio una parte di telaio T da collegare alla carrozzeria C, il tassello elastico 1, montato come descritto, è reso solidale a due piastre 19 e 20 opposte, per mezzo di ribaditura, o di punzonatura di due bordi 21 e 22 della boccola 2, sporgenti alle sue estremità e calettati in corrispondenti fori delle due piastre .

In uso, il tassello elastico 1, sollecitato da vibrazioni agenti lungo la direzione assiale A, in una data gamma di frequenze, reagisce con la deformazione paraelastica degli elementi di gomma a bassa isteresi superiore 4 e inferiore 6, mentre l'elemento intermedio 5 non interviene, poiché la sua parte periferica 14 può scorrere con basso attrito sulla superficie interna dell'anello di naylon/teflon 15; quando il tassello elastico 1 è sollecitato da vibrazioni agenti in direzione radiale R, gli elementi superiore 4 e inferiore 6 intervengono solo marginalmente a neutralizzare le sollecitazioni radiali, a causa della loro bassa isteresi e per il fatto che agiscono in parallelo; al contrario l'elemento intermedio 5 ad alta isteresi, essendo compresso e deformato in direzione del suo massimo spessore tra l'anello 15 di naylon/tef lon e l'anello interno 8, interviene energicamente per smorzare le vibrazioni radiali a frequenze diverse da quelle delle vibrazioni assiali, generalmente situate in una gamma superiore.

Pertanto a causa del differente livello di isteresi presentato dagli elementi elastici 4 e 6 rispetto all'elemento 5, a parità di sollecitazione, gli elementi elastici formanti il tassello 1, secondo l'innovazione, si deformano in misura differenziata nelle due direzioni assiale e radiale.

Inoltre il tassello 1 è in grado di smorzare vibrazioni agenti ad almeno due frequenze differenti nelle due direzioni di applicazione.

Il fissaggio della boccola 2 ad esempio al telaio T è fatto per mezzo di una vite 23 passante nel foro 3, mentre la custodia 12 può essere fissata alla carrozzeria C in una sede circolare 24 ottenuta per imbutitura della lamiera, con bloccaggio a mezzo di staffe non rappresentate.

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Organo di collegamento elastico con cedevolezza differenziata, atto a collegare tra loro elasticamente parti meccaniche separate (C;T), comprendente mezzi di supporto (2; 8) interni collegabili a una prima di dette parti (T), una pluralità di elementi anulari elastici (4; 5; 6) solidali a detti mezzi di supporto (2; 8) e corrispondenti elementi periferici (9) di unione atti a unire separatamente ciascuno di detti elementi elastici (4; 5; 6) con una seconda di dette parti (C), c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che detta pluralità di elementi anulari elastici (4; 5; 6) comprende elementi (4; 6;) di gomma naturale a bassa isteresi alternati con almeno un elemento (5) di gomma naturale ad alta isteresi.
2. 2. Organo di collegamento secondo la rivendicazione 1, c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che dettidl elementi di gomma naturale a bassa isteresi sono conformati a cupola con convessità contrapposta e che detto elemento di gomma naturale ad alta isteresi è conformato con una sezione retta triangolare.
3. 3. Organo di collegamento secondo una delle rivendicazioni 1, o 2, c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che detti elementi di gomma sono costampati su rispettivi elementi anulari di supporto interni (8) atti ad essere montati su detta boccola (2).
4. 4. Organo di collegamento secondo una delle rivendicazioni da l a 3, c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che ciascuno di detti elementi di gomma a bassa isteresi è rispettivamente costampato all'interno di uno di detti elementi periferici (9) di unione.
5. 5 . Organo di collegamento secondo una delle rivendicazioni precedenti, c a r a t t e r i z z a t o dal fatto che detto elemento di gomma ad alta isteresi è inserito entro un elemento cilindrico di naylon caricato con teflon, avendo un vertice di detta sezione triangolare a contatto a basso attrito con detto elemento cilindrico.
6. 6. Organo di collegamento elastico con cedevolezza differenziata, sostanzialmente come descritto, con riferimento all'