BR112018016266B1

BR112018016266B1 - Cubo de roda com sistema de vedação aperfeiçoado, veículo comercial ou industrial e método de montagem de um cubo de roda

Info

Publication number: BR112018016266B1
Application number: BR112018016266-3A
Authority: BR
Inventors: Giorgio Rossia
Original assignee: Fpt Industrial S.P.A
Priority date: 2016-02-11
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2022-11-22
Also published as: EP3414111B1; ITUB20160674A1; EP3414111A1; ES2847873T3; WO2017137950A1; BR112018016266A2

Abstract

Cubo de roda com sistema de vedação aperfeiçoado, compreendendo um flange (FL) de uma ponte de eixo (A), um suporte de rolamento (H) destinado a ser associado axialmente com a flange, um rolamento (B) prensado no interior do suporte de rolamento (H), apresentando uma parte fixa e externamente complementar (B1) ao suporte de rolamento (H) e uma parte rotativa (B2) adaptada para suportar de forma rotativa um eixo (WA), apresentando uma extremidade externa (WA1) destinada a ser associada a uma roda e uma extremidade interna (WA2), oposta à extremidade externa, um sistema de vedação formado por uma gaxeta (G) e uma sede (S) relacionada, sendo que a dita sede é disposta para a interação direta entre a dita parte fixa (B1) e a dita flange (FL) e pré-carregar a gaxeta radialmente.

Description

Campo técnico da invenção

[001] A invenção se refere ao campo técnico de cubos de roda, em particular para eixos motrizes de veículos comerciais, e se refere especialmente ao sistema de vedação embutido no cubo.

Estado da arte

[002] A montagem de alguns cubos envolve o uso de anéis de vedação por diferentes razões. Em primeiro lugar, a fim de evitar a entrada de poeira no cubo, com uma evidente deterioração das partes deslizantes, especialmente dos rolamentos.

[003] A patente DE3128241 divulga um sistema de vedação de cubo de roda, compreendendo: um eixo noivo de flange, um suporte de rolamento destinado a ser associado axialmente ao flange, uma prensa de rolamento instalada dentro do suporte do rolamento, tendo uma parte fixa e externamente complementar (fig. 1) em relação ao suporte de apoio e uma parte de rotação adaptada ao suporte rotativo; um eixo que tem uma extremidade externa destinada a ser associada a uma roda e a uma extremidade interna, oposta à extremidade externa, um sistema de vedação formado por uma junta e um assento relacionado. O assento da vedação é disposto de modo que não haja contato direto entre uma parte fixa do rolamento e o alojamento do eixo. Além disso, a vedação é fixada em uma arruela sem pré-carga.

[004] Em outras circunstâncias, a vedação do cubo também é realizada a fim de evitar que possíveis líquidos lubrificantes saiam do cubo, vazando para o ambiente ao redor.

[005] De acordo com uma solução conhecida da técnica, que é mostrada na figura 1, o eixo A (ou ponte do eixo) compreende uma flange FL, na qual o suporte H do rolamento é fixado, com o rolamento B prensado no interior.

[006] O rolamento B, por sua vez, suporta o eixo WA da roda.

[007] Portanto, o rolamento B consiste de uma parte externa Bl, que é fixada ao suporte H do rolamento, e uma parte rotativa B2, que rotaciona em relação à parte fixa e é parte integral do eixo WA.

[008] De acordo com a solução conhecida do estado da arte, a vedação é obtida por meio de uma primeira gaxeta de vedação radial 140, que é interposta entre a parte fixa BI do rolamento e o cubo H, e uma segunda gaxeta de vedação axial 145, que é interposta entre o cubo H e a flange FL

[009] A figura 2 mostra uma ampliação da porção do cubo da figura 1.

[0010] Assim, a flange FL da ponte do eixo, gaxetamente com o suporte de rolamento H do eixo WA, ajuda a definir o cubo da roda do veículo.

[0011] Esta configuração, apesar de eficaz em termos de vedação, causa problemas de montagem para ambas as gaxetas 140 e 145. A sequência de montagem envolve a associação do eixo WA com o suporte H e, subseqüentemente, o cubo - dessa forma obtido - com a flange FL do eixo A.

[0012] A sede da primeira gaxeta de vedação axial 140, obvia mente, é feita de modo a não pré-carregar a gaxeta em uma direção radial; portanto, contanto que o cubo não esteja associado à flange, a primeira gaxeta tende a escorregar para fora de sua sede, muitas vezes permanecendo bloqueada axialmente entre o cubo e a flange. Devido a este problema, a operação deve ser realizada não apenas em momentos diferentes, até que seja bem sucedida, mas também é muitas vezes necessário substituir a gaxeta que pode ter deformado.

[0013] Em adição, a posição da gaxeta 145 não é ideal, pois o possível controle e sua substituição devem ser realizados desmontando o rolamento B do relativo suporte H e, uma vez que o rolamento normalmente é encaixado no interior do suporte, a operação não é fácil.

Síntese da invenção

[0014] Portanto, o objetivo da invenção é o de simplificar as operações a serem realizadas para montar um cubo de roda, por meio da atuação sobre o sistema de vedação do cubo.

[0015] A idéia na qual a invenção se baseia é a de mudar a interação entre as partes que compõem o cubo. Mais em particular, a idéia é a de criar uma vedação entre a flange do eixo e a parte fixa do rolamento.

[0016] Isso implica que o rolamento e a flange devem interagir mecanicamente um com o outro de um modo direto e não indireto através do suporte de rolamento.

[0017] A sede da gaxeta é obtida entre as partes complementares da parte fixa do rolamento e da flange do eixo, de modo a obter uma vedação radial.

[0018] Esta vedação é, de preferência, a única vedação do cubo, com uma redução evidente de componentes.

[0019] De acordo com outra forma de realização preferida da invenção, a gaxeta é do tipo que apresenta uma seção transversal em forma de X.

[0020] O objeto da invenção compreende um cubo de roda com um sistema de vedação aperfeiçoado, em particular para os veículos comerciais e industriais, de acordo com a figura 1. O objeto da invenção também compreende um veículo comercial ou industrial apresentando um eixo e um cubo de roda de acordo com a descrição acima.

[0021] Em adição, o dito eixo, ao qual o cubo pertence, pode ser tanto de ativo quanto passivo, o que significa que o eixo não é conectado à transmissão do veículo.

[0022] Outro objeto da invenção é um método para montar o cubo menciona acima.

[0023] As reivindicações descrevem as formas de realização preferidas da invenção, formando assim uma parte integral da descrição.

Breve descrição das figuras

[0024] Outros objetivos e vantagens da invenção serão melhor compreendidos após a análise da descrição detalhada a seguir de uma forma de realização da mesma (e de relativas variantes) com referência aos desenhos acompanhantes, mostrando apenas exemplos não limitativos, nos quais: - a figura 1 mostra uma seção axial de um cubo de roda de acordo com o estado da arte e, a figura 2 mostra uma ampliação de uma parte da figura 1; - a figura 3 mostra uma seção axial de um cubo de roda de acordo com uma variante preferida da invenção e, a figura 2 mostra uma ampliação de uma porção da figura 3. Nas figuras, os mesmos números e as mesmas letras de referência indicam os mesmos elementos ou componentes.

[0025] Para os propósitos da invenção, o termo "segundo" componente não implica na presença de um "primeiro" componente. De fato, esses termos são usados apenas para maior clareza e não devem ser interpretados de maneira limitativa.

Descrição detalhada das formas de realização

[0026] A invenção oferece um aperfeiçoamento em relação ao estado da arte e, portanto, os componentes que a compõem são os mesmos, exceto pelas diferenças que a distinguem do estado da arte, que são descritas em detalhes a seguir.

[0027] Assim como o cubo do estado da arte, o cubo de acordo com a invenção, mostrado nas figuras 3 e 4, compreende uma flange FL de uma ponte de eixo A. A fim de tornar a descrição simples, quando possível, usamos os mesmos números e as mesmas letras de referência identificando as mesmas partes ou partes equivalentes das figuras 1 e 2 do estado da arte.

[0028] As figuras 3 e 4 mostram uma ponte de eixo que é tipicamente usada em eixos motrizes; no entanto, os conceitos descritos abaixo também podem ser aplicados a eixos não motrizes.

[0029] O cubo também inclui um suporte de rolamento H destinado a ser associado axialmente com a flange FL e um rolamento B prensado dentro do suporte de rolamento H. O rolamento apresenta uma parte fixa e externamente complementar BI ao suporte de rolamento H e uma parte rotativa B2 adaptada suportar de forma rotativa um eixo WA. Este último apresenta uma extremidade externa WA1 destinada a ser associada a uma roda e a uma extremidade interna WA2, oposta à extremidade externa, se necessário conectada a uma transmissão do veículo.

[0030] A parte fixa BI do rolamento normalmente é cilíndrica. O cubo compreende um sistema de vedação formado por uma gaxeta G e uma sede S relacionada. De acordo com a invenção, a sede é disposta para a interação direta entre a parte fixa Bl e a flange FL e para pré-carregar a gaxeta G radialmente.

[0031] Isto implica que a extremidade interna do rolamento B, quando o ultimo é associada com o suporte de rolamento H, emerge do suporte de modo que, quando o cubo é montado, a parte fixa do rolamento entra axialmente em contato com a flange.

[0032] A sede 2 da gaxeta é definida pela interação, ou seja, pelo acoplamento, entre o rolamento e a flange. Portanto, não há sulco anular especialmente feito para alojar a gaxeta.

[0033] A flange FL é, de preferência, conformada em sino e a relativa cavidade interna também é conformada em sino ou cilíndrica de modo a ser complementar à forma cilíndrica da parte fixa Bl do rolamento B; procedendo dessa forma, uma vez que a extremidade interna do rolamento B tiver sido inserida na cavidade interna da flange, é definido um interstício anular, o qual é interposto entre a flange e a parte fixa Bl e ajuda a definir a sede S da gaxeta.

[0034] De preferência, o acoplamento fiange/rolamento define três lados da sede S da gaxeta G.

[0035] Em particular, a sede apresenta um formato retangular com dois lados adjacentes definidos pela flange, um terceiro lado definido pela parte fixa Bl do rolamento B e, um quarto lado definido pelo suporte de rolamento H.

[0036] O suporte de rolamento H é, de preferência, em forma de sino, com uma extremidade Hl destinada a ser associada à dita flange, definindo uma superfície de junção radial, e compreende uma crista cilíndrica CC, coaxial com a extensão XX do suporte de rolamento H, estruturada para ser inserida no dito interstício anular CL bloqueando-o.

[0037] A crista cilíndrica CC é, de preferência, chanfrada tanto na borda externa quanto na borda interna, de modo a simplificar as operações de montagem do cubo.

[0038] Claramente, muitas partes do cubo apresentam uma simetria axial de acordo com o eixo de simetria XX.

[0039] As figuras 3 e 4 revelam que a gaxeta apresenta uma seção transversal em forma de X. Esta solução tem sido ótima, uma vez que, após a gaxeta ter sido montada no rolamento B, o conjunto suporte/rolamento/eixo do rolamento pode ser inserido na flange FL, sem qualquer risco de que a gaxeta se torça devido a atrito.

[0040] Portanto, de acordo com um método de montagem preferido para a montagem do cubo, são executadas as etapas a seguir: - inserir o rolamento no suporte de rolamento, - inserir a extremidade interna do eixo no suporte de rolamento, - travar o eixo com uma porca anular GH, - encaixar a gaxeta G na parte do rolamento que emerge do suporte de rolamento, - associar o suporte de rolamento com a flange.

[0041] De acordo com outros aspectos da invenção, um possível suporte de caliper de freio pode ser em uma só peça com o suporte de rolamento ou em uma só peça com a flange.

[0042] O exemplo não limitativo descrito acima pode ser sujeito a variações, sem por isso ir além do escopo de proteção da invenção, compreendendo todas as formas de realização equivalentes para um especialista na arte.

[0043] Ao ler a descrição acima, um especialista pode realizar o objeto da invenção sem introduzir detalhes adicionais de fabricação. Os elementos e características contidos nas diferentes formas de realização preferidas, incluindo os desenhos, podem ser combinados uns com os outros.

[0044] Se não especificamente excluído pela descrição detalhada, a informação contida na parte referente ao estado da arte pode ser considerada como combinada com as características da invenção, formando assim uma parte integral da invenção.

Claims

1. Cubo de roda com sistema de vedação aperfeiçoado, em particular de um veículo comercial ou industrial, caracterizado por compreender: - uma flange (FL) de uma ponte do eixo (A), - um suporte de rolamento (H) destinado a ser associado axialmente com a flange, - um rolamento (B) prensado no interior do suporte de rolamento (H), apresentando uma parte fixa e externamente complementar (Bl) em relação ao suporte de rolamento (H) e uma parte rotativa (B2) adaptada para suportar de forma rotativa - um eixo (WA), apresentando uma extremidade externa (WA1) destinada a ser associada a uma roda e a uma extremidade interna (WA2), oposta à extremidade externa, - um sistema de vedação formado por uma gaxeta (G) e uma sede (S) relacionada, na qual o a dita sede é disposta para a interação direta entre a dita parte fixa (Bl) e a dita flange (FL) e o para pré-carregar a dita gaxeta radialmente.

2. Cubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita flange (FL) apresentar uma cavidade interna em forma de sino ou cilíndrica e sendo que a dita parte fixa (Bl) do rolamento, externamente cilíndrica, é adaptada para ser inserida na dita cavidade interna, definindo interstício anular (CL), interposto entre a dita flange e a dita parte fixa (Bl), que contribui para definir a dita sede (S).

3. Cubo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito suporte de rolamento (H) ser em forma de sino, com uma extremidade (Hl) destinada a ser associada a dita flange, definindo uma superfície de junção radial e, compreende uma crista cilíndrica (CC) coaxial, com a extensão do suporte de rolamento, estruturada para ser inserida no dito interstício anular (CL) bloqueando-o.

4. Cubo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a dita crista cilíndrica (CC) ser chanfrada na borda externa e na borda interna.

5. Cubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita gaxeta (G) apresentar uma seção transversal em forma de X.

6. Cubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a dita gaxeta (G) ser a única gaxeta do cubo.

7. Cubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por um suporte de caliper de freio ser em uma só peça com o dito suporte de rolamento ou em uma só peça com a dita flange.

8. Veículo comercial ou industrial, caracterizado por compreender um eixo e um cubo de roda de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores.

9. Veículo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o dito eixo ser motriz e sendo que o dito eixo apresenta uma extremidade interna conectada com a uma transmissão de veículo.

10. Método de montagem de um cubo de roda, conforme descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender os passos a seguir: - inserir o rolamento (B) no suporte de rolamento (H), - inserir a extremidade interna do eixo (WA) no suporte de rolamento (H), - travar a extremidade interna do eixo com uma porca anular (GH), - prensar a gaxeta (G) sobre a parte do rolamento que emerge do suporte de rolamento, - associar o suporte de rolamento com a flange.