IT201600074336A1

IT201600074336A1 - Unita’ mozzo ruota con dado centrale

Info

Publication number: IT201600074336A1
Application number: IT102016000074336A
Authority: IT
Inventors: Michele Appendini; Maurizio Bertola; Fabio Falsetti; Alessandro Galeazzi
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-01-15
Also published as: US20180015781A1; DE102017211304A1; CN107620766B; US10328746B2; CN107620766A

Description

UNITA’ MOZZO RUOTA CON DADO CENTRALE

D E S C R I Z I O N E

Settore Tecnico dell’I nvenzione

La presente invenzione è relativa ad una unità mozzo ruota con dado centrale.

Le unità mozzo ruota con dado centrale comprendono:

- un mozzo centrale provvisto di un porzione flangiata e di un profilo filettato esterno e disposto ad una estremità libera opposta alla porzione flangiata,

- un singolo dado provvisto di un profilo filettato interno avvitato in modo svitabile sul profilo filettato esterno per serrare assialmente tra sé stesso e la porzione flangiata almeno un cerchione di una ruota, e

- un elemento anti-svitamento interposto tra il mozzo centrale ed il singolo dado per evitare lo svitamento accidentale del singolo dado e la conseguente potenziale perdita della ruota.

Tecnica Nota

Dalla domanda di brevetto tedesca DE 10 2014 1 16 227 è nota una unità mozzo ruota con dado centrale, nella quale sia l’estremità libera del mozzo centrale, sia il singolo dado sono dotati di rispettivi profili sagomati. I n particolare, l’estremità libera del mozzo centrale è provvista di un rispettivo profilo sagomato radialmente esterno e ricavato assialmente all’esterno profilo filettato, mentre il singolo dado è provvisto di un rispettivo profilo sagomato radialmente interno e ricavato internamente al dado centrale stesso in modo tale da risultare disposto assialmente sovrapposto al profilo sagomato radialmente esterno una volta che il singolo dado è avvitato sul mozzo centrale.

Nella domanda di brevetto tedesca DE 10 2014 1 16 227 è altresì noto un elemento anti-svitamento comprendente due rispettivi profili sagomati, uno radialmente interno e uno radialmente esterno, disposti assialmente allineati tra loro in modo tale da impegnare contemporaneamente il profilo sagomato radialmente esterno del mozzo centrale e il profilo sagomato radialmente interno del singolo dado per bloccare ogni possibile rotazione del singolo dado stesso evitandone lo svitamento accidentale.

Le unità mozzo ruota del tipo sopradescritto vengono di norma utilizzate in applicazioni preferibilmente con pneumatici sportivi, ovvero con battistrada larghi, e sebbene l’ingombro assiale, così come anche l’ingombro radiale non sembrano essere un problema tecnico molto sentito, una riduzione degli stessi porterebbe seco una riduzione del peso dell’unità mozzo ruota a completo beneficio di una riduzione delle masse sospese, delle energie cinetiche, nonché di un risparm io sul materiale impiegato.

Sintesi dell’Invenzione

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una unità mozzo ruota con dado centrale, la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una unità mozzo ruota con dado centrale avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.

Breve Descrizione dei Disegni

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui :

- la figura 1 è una vista schematica, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione fornita a titolo di esempio di attuazione non limitativo dell’unità mozzo ruota con dado centrale;

- la figura 2 illustra, in modo schematico, un particolare dell’unità mozzo ruota con dado centrale della figura 1 .

Descrizione Dettagliata

Con riferimento alla figura annessa, con 1 è indicata nel suo complesso un unità mozzo ruota.

L’unità 1 comprende un mozzo 2 centrale provvisto di una flangia (non illustrata) trasversale ad un asse A di rotazione dell’unità 1 , e di un corpo 3 tubolare, il quale si estende lungo l’asse A di rotazione a partire dalla flangia (non illustrata) e presenta una estremità 4 libera provvista di un profilo sagomato 5 interno e di un profilo filettato 6 esterno disposti sostanzialmente assialmente in serie lungo l’asse A e orientati radialmente da bande opposte l’uno rispetto all’altro.

I n particolare, il profilo sagomato 5 è disposto attorno all’asse A all’interno del corpo 3 tubolare a partire da un bordo 7 di ingresso dell’estremità 4 ed è assialmente delimitato da banda opposta del bordo 7 da una scanalatura 8 e, successivamente, da uno spallamelo 9, mentre il profilo filettato 6 si estende attorno all’asse A all’esterno del corpo 3 tubolare a partire da una posizione assialmente rientrata rispetto al bordo 7 di ingresso.

L’unità 1 comprende, inoltre, un singolo dado 10 centrale formato da: un corpo principale 1 1 tubolare limitato esternamente da una superficie poligonale 12; e una appendice tubolare 13 estendentesi lungo l’asse A a partire dal corpo principale 1 1 .

I l singolo dado 10 è provvisto:

- di un profilo filettato 14 interno, il quale si estende sostanzialmente per tutta l’appendice tubolare 13 e per parte del corpo principale 1 1 tubolare, ed è avvitato in modo svitabile sul profilo filettato 6 esterno del mozzo 2 centrale; e

- di un rispettivo profilo sagomato 15, il quale è disposto attorno all’asse A all’Interno del corpo principale 1 1 a partire da un bordo 16 di ingresso del corpo principale 1 1 stesso ed è assialmente delimitato da banda opposta del bordo 16 da una scanalatura 17 e, quindi, dal profilo filettato 14.

I l profilo sagomato 15 del singolo dado 10 e il profilo sagomato 5 del mozzo 2 centrale sono orientati entrambi verso l’asse A e il profilo sagomato 15 ha una circonferenza media di dimensioni superiori alle dimensioni di una circonferenza media del profilo sagomato 5 del mozzo 2 centrale: minore sarà la differenza tre le dimensioni di queste circonferenze medie, maggiore sarà il risparmio in term ini di peso per l’unità 1 .

L’unità 1 comprende, inoltre, un elemento 20 anti-svitamento, il quale è interposto tra il mozzo 2 centrale e il singolo dado 10 per evitare lo svitamento accidentale del singolo dado 10 stesso, e comprende due profili sagomati 21 e 22 entrambi orientati radialmente da banda opposta dell’asse A del mozzo 2 centrale per impegnarsi, rispettivamente, con il profilo sagomato 5 del mozzo 2 centrale e, rispettivamente, il profilo sagomato 15 del singolo dado 10.

I l profilo sagomato 21 e il profilo sagomato 22 sono orientati entrambi da banda opposta dell’asse A e il profilo sagomato 21 ha una circonferenza media di dimensioni inferiori alle dimensioni di una circonferenza media del profilo sagomato 22 e, come sopra descritto, m inore sarà la differenza tre le dimensioni di queste circonferenze medie, maggiore sarà il risparmio in term ini di peso per l’unità 1 . Le dimensioni e la forma del profilo sagomato 21 e del profilo sagomato 22 sono com unque tali da permetterne l’accoppiamento con il profilo sagomato 5 del mozzo 2 centrale e, rispettivamente, con il profilo sagomato 15 del singolo dado 1 0.

Con riferimento anche alla figura 2, tutti i profili sagomati 5, 15, 21 e 22 sono formati da una pluralità di denti 5a, 15a, 21 a e 22a uniformemente distribuiti attorno all’asse A e un numero N1 di denti 5a e 21 a dei profili sagomati 5 e 21 è differente da, nonché inferiore o, preferibilmente, ma non necessariamente, superiore a un numero N2 di denti 15a e 22a del dei profili sagomati 15 e 22. In particolare, il numero N1 di denti 5a e 21 a e il numero N2 di denti 15a e 22a differiscono tra loro di un numero N, il cui valore è compreso tra uno e dieci. La forma poligonale dei denti 5a, 15a, 21 a e 22a illustrata nella figura 2 è puramente indicativa in quanto gli stessi effetti tecnici si raggiungono con denti di forma sinusoidale, così con denti a greca, o denti a lobi.

Nel caso in cui il numero N1 sia maggiore del numero N2, la risoluzione dell’accoppiamento tra i profili sagomati 5 e 21 , ovvero, 15 e 22 sarà tanto migliore quanto più basso sarà il valore del rapporto tra il numero N e il numero N1 , ovvero N/N1 , e sarà anche tanto migliore quanto più prossimo all’unità sarà il valore del rapporto tra il numero N2 e il numero N1 , ovvero N2/N1 .

Nel caso in cui, invece, il numero N1 sia inferiore al numero N2, la risoluzione dell’accoppiamento tra i profili sagomati 5 e 21 , ovvero, 15 e 22, sarà tanto migliore quanto più basso sarà il valore del rapporto tra il numero N e il numero N2, ovvero N/N2, e sarà anche tanto migliore quanto più prossimo all’unità sarà il valore del rapporto tra il numero N1 e il numero N2, ovvero N1/N2.

Una volta che il singolo dado 10 è avvitato sul mozzo 2 centrale in modo tale da serrare assialmente tra sé stesso e la citata flangia (non illustrata) un cerchione, schematicamente illustrato e indicato con il numero 50, di una ruota (nota e non illustrata) , l’elemento 20 antisvitamento viene inserito in direzione assiale tra il singolo dado 10 e il mozzo 2 centrale in modo tale che i profili sagomati 5 e 15 si vengano a trovare in posizione sostanzialmente assialmente allineata ai profili sagomati 21 e, rispettivamente, 22, e in modo tale da collegare i profili sagomati 5 e 15 con i profili sagomati 21 e, rispettivamente, 22. La posizione assiale dell’elemento 20 anti-svitamento è determinata dallo spallamento 9 contro il quale dell’elemento 20 anti-svitamento viene posto in battuta assiale: in questo modo non sarà necessario prevedere una lunghezza assiale dei profili sagomati 21 e 22 tanto differente da una lunghezza assiale dei profili sagomati 5 e 15.

Considerato che l’avvitamento completo del singolo dado 10 sul mozzo 2 centrale non rende determinabile a priori la posizione angolare finale del singolo dado 10 rispetto al mozzo 2 centrale, ovvero la posizione angolare del profilo 5 rispetto al profilo 15, in quanto tale posizione reciproca potrebbe essere influenzabile sia dallo spessore assiale del cerchione 50, sia dalla tipologia dei profili filettati 6 e 14, ad esempio dal loro passo, dal loro sviluppo elicoidale, l’accoppiamento angolare dell’elemento 20 anti-svitamento contemporaneamente sia col singolo dado 10, sia col mozzo 2 centrale è reso possibile dal fatto che il numero N1 di denti 5a, 21 a è differente dal numero N2 di denti 15a, 22a. Tale accoppiamento, che rende angolarmente solidali tra loro il singolo dado 10 al mozzo 2 centrale evitando, pertanto, ogni possibile svitamento accidentale del singolo dado 10 stesso, avverrà ruotando, in fase di montaggio, l’elemento 20 anti-svitamento attorno all’asse A fino a trovare una posizione angolare dell’elemento 20 anti-svitamento stesso nella quale, contemporaneamente, la posizione angolare dei profili sagomati 21 e 22 copi la posizione angolare dei profili sagomati 5 e, rispettivamente, 15. Nonostante i numeri N1 e N2 siano differenti tra loro, ci sarà sempre una posizione angolare dell’elemento 20 anti-svitamento che permetterà il contemporaneo accoppiamento dei profili sagomati 5 e 21 , e 15 e 22: allineando un dente 15a del profilo 15 ad un dente 5a del profilo 5, il successivo dente 15a del profilo 15 non risulterà allineato al successivo dente 5a del profilo 5, in quanto, grazie alla differenza N tra il numero N1 e il numero N2, ci sarà una porzione di dente 5a o 15a di differenza tra i due profili 5 e 15 e questa porzione di dente di differenza si incrementa angolarmente sul profilo 5 fino a quando non viene completata. La differenza N garantisce la possibilità di trovare un’unica possibilità di allineamento di tutti i denti 5a e 15a con i denti 21 a e, rispettivamente, 22a e nella quale l’elemento 20 anti-svitamento avrà il proprio profilo sagomato 21 perfettamente innestato con il profilo sagomato 5, e il proprio profilo sagomato 22 perfettamente innestato con il profilo sagomato 15.

La posizione assialmente allineata dei profili sagomati 5 e 21 , e 15 e 22, così come la posizione del profilo sagomato 5 radialmente da banda opposta del relativo profilo filettato 6, permette la realizzazione di una unità 1 mozzo ruota più compatta e, pertanto, anche più leggera in quanto è possibile un minor uso di materiale metallico. Soprattutto, considerato che l’unità 1 mozzo ruota sopradescritta viene preferibilmente utilizzata in applicazioni con pneumatici sportivi, ovvero con automobili dalle elevate prestazioni, la possibilità di avere i profili sagomati 5 e 21 assialmente allineati ai profili sagomati 15 e 22 permette sostanzialmente di disimpegnare il dimensionamento della circonferenza media dei profili sagomati 5 e 21 dal dimensionamento della circonferenza media dei profili sagomati 15 e 22 a tutto vantaggio della riduzione di peso e delle stesse dimensioni circonferenziali degli stessi profili sagomati 5 e 21 , e 15 e 22. I l poter ottimizzare le dimensioni delle circonferenze medie dei profili sagomati 5 e 21 e dei profili sagomati 15 e 22, anche indipendentemente le une dalle altre, rende l’unità 1 mozzo ruota e l’elemento 20 antisvitamento sopra descritte particolarmente idonei ad essere applicati su autoveicoli da alte prestazioni in quanto l’energia cinetica e i momenti di massa polari coinvolti in accelerazione e decelerazione su questo tipo di autoveicoli sono particolarmente elevati ed essendo l’energia cinetica e i momenti di massa polari proporzionali al quadrato del raggio di tali circonferenze vengono molto influenzati dalle dimensioni delle stesse.

I nfine, l’unità 1 mozzo ruota comprende un tappo 40, il quale è avvitato con viti 41 (schematicamente illustrate) al singolo dado 10 ed è disposto assialmente a ridosso dell’elemento 20 anti-svitamento. I l tappo 40, preferibilmente, blocca assialmente l’elemento 20 anti-svitamento nella sua posizione di montaggio come illustrata nella figura 1 e fin qui descritta. I n effetti, il montaggio dell’elemento 20 anti-svitamento avviene per interferenza su entrambi i propri profili sagomati 21 e 22, e tale inferenza risulterebbe più che sufficiente a mantenere l’elemento 20 anti-svitamento nella sua posizione di montaggio.

E’ da intendersi che l’invenzione non è limitata alla sola forma di attuazione qui descritta, in quanto l’elemento 20 anti-svitamento sopra l’invenzione potrebbe trovare applicazione in tutte quelle applicazioni in cui una unità mozzo 1 ruota sia provvista di un supporto ruota, quale potrebbe essere per l’appunto un mozzo 2 centrale, esternamene filettato con un profilo filettato 6, e di un elemento di bloccaggio assiale, quale potrebbe essere per l’appunto un singolo dado 10 centrale, internamente filettato con profilo filettato 14, ed avvitato in modo svitabile sul profilo filettato 6. I n queste applicazioni, laddove risulta ancora necessario rendere angolarmente solidali tra loro il supporto ruota e l’elemento di bloccaggio assiale, l’elemento 20 anti-svitamento è sempre interposto tra il supporto ruota e l’elemento di bloccaggio assiale e comprende due profili sagomati 5 e 15 entrambi orientati radialmente verso un asse A, e ricavati, rispettivamente, sul supporto ruota e sull’elemento di bloccaggio; e due ulteriori profili sagomati 21 e 22 entrambi orientati radialmente da banda opposta di un asse A per impegnarsi con un i profili sagomati 5 e , rispettivamente, 15 e rendere angolarmente solidali tra loro il supporto ruota e l’elemento di bloccaggio.

Oltre ai modi di attuazione dell’invenzione, come sopra descritti, è da intendere che esistono numerose ulteriori varianti. Deve anche intendersi che detti modi di attuazione sono solo esemplificativi e non limitano l’oggetto dell’invenzione, né le sue applicazioni, né le sue configurazioni possibili. Al contrario, sebbene la descrizione sopra riportata rende possibile all’uomo di mestiere l’attuazione della presente invenzione almeno secondo una sua configurazione esemplificativa, si deve intendere che sono concepibili numerose variazioni dei componenti descritti, senza che per questo si fuoriesca dall’oggetto dell’invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate, interpretate letteralmente e/o secondo i loro equivalenti legali.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Unità mozzo (1 ) ruota comprendente: - un mozzo centrale (2) provvisto di un primo profilo sagomato (5) e di un profilo filettato esterno (6) ; - un singolo dado (10) centrale provvisto di un secondo profilo sagomato (15) e di un profilo filettato interno (14) avvitato in modo svitabile sul profilo filettato esterno (6) del mozzo centrale (2) , e - un elemento anti-svitamento (20) interposto tra il mozzo centrale (2) e il singolo dado (10) centrale per evitare lo svitamento accidentale del singolo dado (1 0) centrale, l’unità mozzo (1 ) ruota essendo caratterizzata dal fatto che sia il primo profilo sagomato (5) , sia il secondo profilo sagomato (15) sono entrambi orientati radialmente verso un asse (A) del mozzo centrale (2) e dal fatto che, in combinazione, l’elemento anti-svitamento (20) è provvisto di un terzo profilo sagomato (21 ) e di un quarto profilo sagomato (22) entrambi orientati radialmente da banda opposta dell’asse (A) del mozzo centrale (2) per impegnarsi con il primo profilo sagomato (5) e, rispettivamente, con il secondo profilo sagomato (15) .
2. Unità mozzo ruota secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che il primo profilo sagomato (5) e il profilo filettato esterno (6) sono disposti sostanzialmente assialmente in serie lungo l’asse del mozzo centrale (2) e sono orientati radialmente da bande opposte l’uno rispetto all’altro.
3. Unità mozzo ruota secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il terzo profilo sagomato (21 ) e il quarto profilo sagomato (22) presentano rispettive circonferenze medie differenti tra loro, e che una circonferenza media del terzo profilo sagomato (21 ) è di dimensioni inferiori alle dimensioni di una circonferenza media del quarto profilo sagomato (22) .
4. Unità mozzo ruota secondo la rivendicazione 1 , 2 o 3, caratterizzata dal fatto che tutti detti profili sagomati (5, 15, 21 , 22) sono formati da una pluralità di denti (5a, 1 5a, 21 a, 22a) uniformemente distribuiti attorno all’asse (A) , e un numero di denti (5a, 21 a) del primo e del terzo profilo sagomato (5, 21 ) è differente da un numero di denti (15a, 22a) del secondo e del quarto profilo sagomato (15, 22) .
5. Dispositivo anti-svitamento (20) per unità mozzo (1 ) ruota comprendenti: un supporto ruota (2) provvisto di un profilo filettato esterno (6) ; e un elemento di bloccaggio (10) assiale provvisto di un profilo filettato interno (14) avvitato in modo svitabile sul profilo filettato esterno (6) ; il dispositivo anti-svitamento (20) essendo interposto tra il supporto ruota (2) e l’elemento di bloccaggio (10) assiale per evitare lo svitamento accidentale dell’elemento di bloccaggio (10) assiale, e comprendendo: - un primo profilo sagomato (5) e un secondo profilo sagomato (15) entrambi orientati radialmente verso un asse (A) del supporto ruota (2) , e ricavati, rispettivamente, sul supporto ruota (2) e sull’elemento di bloccaggio (10) ; e - un terzo profilo sagomato (21 ) e un quarto profilo sagomato (22) entrambi orientati radialmente da banda opposta di un asse (A) del supporto ruota (2) per impegnarsi con un il primo profilo sagomato (5) e, rispettivamente, con il secondo profilo sagomato (15) e rendere angolarmente solidali tra loro il supporto ruota (2) e l’elemento di bloccaggio (10) .
6. Dispositivo anti-svitamento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che tutti detti profili sagomati (5, 15, 21 , 22) sono formati da una pluralità di denti (5a, 1 5a, 21 a, 22a) uniformemente distribuiti attorno all’asse (A) , e un numero di denti l J5a, 21 a) del primo e del terzo profilo sagomato (5, 21 ) è differente da un numero di denti (15a, 22a) del secondo e del quarto profilo sagomato (15, 22) .