IT202100008999A1 - Gruppo mozzo ruota con piste di rotolamento ottimizzate - Google Patents

Gruppo mozzo ruota con piste di rotolamento ottimizzate Download PDF

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IT202100008999A1
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IT
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raceway
rolling
bearing
unit
axially
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IT102021000008999A
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Maurizio Bertola
Fabio Bogliacino
Alessandro Ferrero
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Skf Ab
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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: GRUPPO MOZZO RUOTA CON PISTE DI ROTOLAMENTO OTTIMIZZATE
DESCRIZIONE
Settore Tecnico dell?Invenzione
La presente invenzione ? relativa ad un gruppo mozzo ruota provvisto di un?unit? cuscinetto, a sua volta comprendente una coppia di cuscinetti di rotolamento, per supportare girevolmente una ruota di un veicolo su una sospensione. In particolare, la presente invenzione ? relativa ad un?unit? cuscinetto progettata con particolari piste di rotolamento, affinch? il gruppo mozzo ruota possa lavorare con basse perdite per attrito e alte prestazioni.
Questa soluzione pu? essere applicata a tutte le generazioni di gruppi mozzo ruota. In particolare, tali applicazioni includono sia il caso in cui l'anello esterno dei cuscinetti ? ruotabile mentre gli anelli interni del cuscinetto sono fissi, sia il caso opposto in cui gli anelli interni ruotano e l'anello esterno ? fisso.
Tecnica Nota
Un gruppo mozzo ruota provvisto di un'unit? cuscinetto per supportare girevolmente una ruota di un veicolo su una sospensione ? noto e comunemente usato. L'unit? cuscinetto, in genere, include una coppia di cuscinetti di rotolamento ma sono evidentemente note anche differenti configurazioni di unit? cuscinetto alle quali la presente invenzione potr? essere applicata.
Secondo la tecnica nota, il gruppo mozzo ruota comprende un mozzo girevole provvisto di una flangia per agganciare un elemento rotante dell'autoveicolo, ad esempio la ruota o il disco di un elemento frenante, mentre l?unit? cuscinetto comprende un anello esterno, una coppia di anelli interni, uno dei quali pu? essere il mozzo ruota stesso, e una pluralit? di corpi di rotolamento, ad esempio, sfere. Tutti questi componenti hanno una simmetria assiale rispetto all'asse di rotazione degli elementi rotanti, ad esempio il mozzo ruota e gli anelli interni dell'unit? cuscinetto.
Anche per effetto di una competizione globale sempre pi? spinta, vi ? la costante richiesta da parte dei clienti, ovvero dei costruttori di motoveicoli, di continui miglioramenti tecnici/economici relativi ai gruppi mozzo ruota. In particolare, si richiede costantemente una riduzione delle perdite per attrito dell?intero gruppo, a parit? di applicazione, quindi a parit? di carichi applicati e di ingombri disponibili. Pi? in particolare, l?attrito molto basso ? richiesto al fine di ridurre il consumo di carburante e le emissioni di CO2. Inoltre, poich? le perdite complessive della trasmissione sono notevolmente ridotte, il requisito di attrito ridotto per un gruppo mozzo ruota diventa ancora pi? importante per i veicoli ibridi o completamente elettrici al fine di estendere l'autonomia in chilometri che possono essere percorsi esclusivamente a batteria prima di dover ricaricare / avviare il motore termico.
Una soluzione per ridurre le perdite per attrito ? quella di ottimizzare i dispositivi di tenuta dell?unit? cuscinetto, ad esempio, riducendo il numero di labbri contattanti e/o implementando tenute a labirinto. Oltre che sui dispositivi di tenuta ? possibile anche agire su parametri tribologici dell?unit? cuscinetto: l?osculazione, ovvero il rapporto tra i raggi di curvatura delle piste di rotolamento e i diametri delle sfere, l?angolo di contatto (angolo che la retta congiungente i centri di pressione tra piste di rotolamento e sfere forma con la direzione radiale dell?unit? cuscinetto), il numero e il diametro delle sfere nella corona e altri parametri ancora hanno tutti influenza sull?entit? delle forze di attrito scambiate tra sfere e piste di rotolamento. Fino ad ora si ? cercato di ottimizzare il pi? possibile l'attuale architettura del gruppo mozzo ruota, adottando un design completamente asimmetrico delle due corone di corpi di rotolamento - interna ed esterna -utilizzando differenti diametri primitivi, diametri delle sfere, angolo di contatto, osculazioni.
Purtuttavia, l?ottimizzazione di tali parametri non ? semplice in quanto normalmente i parametri suddetti sono in trade-off tra bassa resistenza di attrito e alta capacita di carico e alta rigidezza. In altre parole l?ottimizzazione ai fini delle resistenze d?attrito comporta una penalit? per la capacit? di carico del cuscinetto e quindi per la sua durata operativa.
? pertanto necessario definire una soluzione progettuale originale per l?unit? cuscinetto di un gruppo mozzo ruota che sia scevra degli inconvenienti sopra menzionati o quanto mento li mitighi in modo rimarchevole.
Sintesi dell?Invenzione
Per risolvere in modo sostanziale i problemi tecnici di sopra evidenziati, uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un?unit? cuscinetto per un gruppo mozzo ruota che con un'architettura interna composta da due corone di corpi di rotolamento a sfere a quattro punti di contatto angolari, in cui almeno una pista di rotolamento (ma preferibilmente tutte e quattro le piste) ha fondamentalmente due angoli di contatto. In particolare, la pista di rotolamento comprende una prima porzione di pista di rotolamento con angolo di contatto "ridotto" su cui i corpi di rotolamento rotolano in condizioni di guida rettilinea o di guida in curva, con curve ad ampio raggio di curvatura. L?angolo di contatto ridotto consente, quindi, di ridurre gli attriti. La pista di rotolamento comprende inoltre una seconda porzione di pista di rotolamento ad ?alto? angolo di contatto su cui scorrono i corpi di rotolamento in condizioni di guida in curva, con curve a piccolo raggio di curvatura, garantendo in queste condizioni la rigidit? e la durata dell?unit? cuscinetto.
Le due porzioni di pista di rotolamento sono pertanto entrambe tangenti al corrispondente corpo di rotolamento secondo due diversi angoli di contatto. Le due porzioni di pista di rotolamento avranno differenti centri di curvatura con un offset tra loro tanto assiale quanto radiale.
Vantaggiosamente, le due porzioni di pista possono avere ciascuna una diversa osculazione (quindi un rapporto diverso rispetto al diametro della sfera) per migliorare ulteriormente le propriet? di basso attrito della prima porzione di pista di rotolamento, quella a piccolo angolo di contatto e le propriet? di alta rigidit? e durata della seconda porzione di pista di rotolamento, quella ad angolo di contatto maggiore.
Pertanto, secondo la presente invenzione viene fornito un?unit? cuscinetto per un gruppo mozzo ruota avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente, allegata alla presente descrizione.
Ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione, preferite e/o particolarmente vantaggiose, sono descritte secondo le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni dipendenti allegate.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione, ? fornito un gruppo mozzo ruota che sia provvisto dell?unit? cuscinetto come definita dalle rivendicazioni allegate alla presente descrizione.
Breve Descrizione dei Disegni
L?invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 ? una sezione trasversale di un gruppo mozzo ruota provvisto di un?unit? cuscinetto, secondo una forma di attuazione della presente invenzione,
- la figura 2 ? un dettaglio in scala ingrandita dell?unit? cuscinetto di figura 1,
- la figura 3 ? un dettaglio in scala ulteriormente ingrandita di una pista di rotolamento, suddivisa in due porzioni di pista di rotolamento, e di un corrispondente corpo di rotolamento, secondo un aspetto della presente invenzione, e
- la figura 4 ? un dettaglio in scala ancor ulteriormente ingrandita, che illustra i differenti centri delle due porzioni di pista di rotolamento.
Descrizione Dettagliata
A titolo di esempio non limitativo, la presente invenzione verr? ora descritta con riferimento a un gruppo mozzo ruota per autoveicoli provvisto di un?unit? cuscinetto.
Con riferimento alla figura 1, un gruppo mozzo ruota secondo una forma preferita di attuazione dell?invenzione, ? indicato nel suo insieme con 10. La figura mostra un dettaglio di una configurazione esemplificativa.
Il gruppo mozzo ruota 10 presenta un asse di rotazione centrale X e comprende un mozzo ruota 20, preferibilmente, ma non necessariamente, girevole, rappresentato per semplicit? in figura 1 come elemento singolo, ma secondo la presente invenzione comprendente almeno due elementi separati e resi solidali tra loro, la cui descrizione sar? approfondita nel seguito. Il gruppo mozzo ruota 10 comprende inoltre una unit? cuscinetto 30 a sua volta comprendente:
- un anello radialmente esterno 31, preferibilmente, ma non necessariamente, stazionario,
- un anello radialmente interno 20, preferibilmente, ma non necessariamente, girevole definito dal mozzo 20,
- un ulteriore anello radialmente interno 34, preferibilmente, ma non necessariamente, girevole montato sul, e solidale al, mozzo 20,
- due corone di corpi di rotolamento 32, 33, in questo esempio sfere, interposte tra l'anello radialmente esterno 31 e gli anelli radialmente interni 20 e 34; e
- due gabbie 39, 40 di contenimento per mantenere in posizione i corpi di rotolamento delle corone di corpi di rotolamento 32, 33.
In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti quali ?radiale? e ?assiale? si intendono riferiti all?asse di rotazione centrale X dell?unit? cuscinetto 30. Espressioni quali ?assialmente esterno? e ?assialmente interno? sono, invece, riferite alla condizione montata del gruppo mozzo ruota, e nel caso di specie, preferibilmente, sono riferite ad un lato ruota e, rispettivamente, ad un lato opposto al lato ruota.
L?anello radialmente esterno 31 ? provvisto di due piste di rotolamento radialmente esterne, rispettivamente una prima pista di rotolamento assialmente esterna 31o e una seconda pista di rotolamento assialmente interna 31i. Gli anelli radialmente interni 20, 34 sono provvisti di piste di rotolamento radialmente interne, rispettivamente una prima pista di rotolamento assialmente esterna 20o e una seconda pista di rotolamento assialmente interna 34i. Le piste di rotolamento consentono il rotolamento della corona di corpi di rotolamento assialmente esterna 32 interposta tra l?anello radialmente esterno 31 e il mozzo 20, e la corona di corpi di rotolamento assialmente interna 33 tra l?anello radialmente esterno 31 e l?anello radialmente interno 34. Per semplicit? di rappresentazione grafica i riferimenti 32, 33 saranno attribuiti sia alle singole sfere, sia alle corone di sfere. Sempre per semplicit?, si potr? utilizzare il termine ?sfera? in modo esemplificativo nella presente descrizione e negli allegati disegni al posto del termine pi? generico ?corpo di rotolamento? (e si utilizzeranno altres? gli stessi riferimenti numerici).
Il mozzo ruota 20 definisce nella sua estremit? assialmente interna un bordo rollato 24 che ? configurato per precaricare assialmente l?anello interno 34. Il mozzo ruota 20 presenta, inoltre, una porzione a flangia 25 assialmente esterna. La porzione a flangia presenta una pluralit? di fori assiali 25? di fissaggio. Tali fori sono le sedi per altrettanti mezzi di fissaggio (ad esempio bulloni prigionieri, non mostrati in figura) che collegano in modo noto un elemento della ruota dell?autoveicolo, ad esempio la ruota non motrice o il disco del freno (anch?esso di tipo noto e non mostrato in figura), al mozzo ruota 20. Preferibilmente, il mozzo 20 presenta una porzione cilindrica 26, assialmente esterna, che funge da mezzo di centraggio per l?elemento della ruota dell?autoveicolo.
Il gruppo mozzo ruota 10 pu? essere altres? provvisto di dispositivi di tenuta 50 per sigillare l?unit? cuscinetto dall?ambiente esterno.
Con riferimento alla figura 2, di seguito si definiscono i parametri geometrici che potranno essere considerati nel corso della trattazione.
- il diametro primitivo (pitch diameter). Si tratta del diametro dei centri dei corpi di rotolamento (nel seguito, sfere), considerato a parit? di gioco con entrambe le piste di rotolamento, radialmente interna e radialmente esterna. Nel dettaglio in figura 2 sono indicati il diametro primitivo assialmente esterno DPO e il diametro primitivo assialmente interno DPI. I valori di tali diametri possono anche differire tra loro;
- numero e diametro esterno delle sfere. A parit? di diametro primitivo, evidentemente questi due parametri saranno in rapporto di reciprocit?: al crescere del numero delle sfere decrescer? il loro diametro e viceversa. Nel dettaglio in figura 2 sono indicati il diametro esterno DSO delle sfere della corona di sfere assialmente esterna 32 e il diametro esterno DSI delle sfere della corona di sfere assialmente interna 33. I valori di tali diametri possono anche differire tra loro. Nel seguito utilizzeremo il riferimento NSO per il numero di sfere della corona di sfere assialmente esterna 32 e NSI per indicare il numero di sfere della corona di sfere assialmente interna 33;
- osculazioni. Per osculazione si intende il rapporto tra il raggio di curvatura della pista di rotolamento e il diametro esterno delle sfere. In particolare, nel seguito indicheremo
OOE: rapporto tra il raggio di curvatura della pista radialmente esterna e assialmente esterna 31o con il diametro esterno DSO delle sfere della corona di sfere assialmente esterna 32;
OIE: rapporto tra il raggio di curvatura della pista radialmente esterna e assialmente interna 31i con il diametro esterno DSI delle sfere della corona di sfere assialmente interna 33;
OOI: rapporto tra il raggio di curvatura della pista radialmente interna e assialmente esterna 20o con il diametro esterno DSO delle sfere della corona di sfere assialmente esterna 32;
OII: rapporto tra il raggio di curvatura della pista radialmente interna e assialmente interna 34i con il diametro esterno DSI delle sfere della corona di sfere assialmente interna 33;
- angolo di contatto. Si tratta dell?angolo che la retta ro, ri congiungente i centri di pressione tra piste di rotolamento e sfere forma con la direzione radiale dell?unit? cuscinetto. Nel dettaglio in figura 2 sono indicati l?angolo di contatto CAO delle sfere della corona di sfere assialmente esterna 32 e l?angolo di contatto CAI delle sfere della corona di sfere assialmente interna 33. I valori di tali angoli possono anche differire tra loro. Sono inoltre indicati i punti di contatto tra sfere e piste, rispettivamente:
COE: punto di contatto tra pista radialmente esterna e assialmente esterna 31o con la sfera della corona di sfere assialmente esterna 32;
CIE: punto di contatto tra pista radialmente esterna e assialmente interna 31i con la sfera della corona di sfere assialmente esterna 33;
COI: punto di contatto tra pista radialmente interna e assialmente esterna 20o con la sfera della corona di sfere assialmente esterna 32;
CII: punto di contatto tra pista radialmente interna e assialmente interna 34i con la sfera della corona di sfere assialmente esterna 33.
Come si ? detto, agire su alcuni o tutti i parametri geometrici (ad esempio aumentare le osculazioni, ridurre gli angoli di contatto, ecc.) pu? portare a significative riduzioni delle perdite per attrito, ma questo accadr? sempre a scapito della resistenza complessiva del gruppo mozzo ruota e quindi penalizzer? la sua vita operativa.
L?idea alla base della presente invenzione ? quella di creare un doppio angolo di contatto tra corpi di rotolamento e piste di rotolamento, come sar? meglio spiegato nel seguito.
Nel seguito, a titolo esemplificativo, ci concentreremo sulla pista di rotolamento assialmente esterna e radialmente interna 20o e sul corpo di rotolamento 32 della corona di corpi di rotolamento assialmente esterna. Quanto si dir? per questi elementi ? del tutto replicabile per le altre piste di rotolamento e per gli altri corpi di rotolamento.
Con riferimento alla figura 3, la pista di rotolamento 20o comprende una prima porzione di pista di rotolamento 20o' e una seconda porzione di pista di rotolamento 20o", essendo entrambe le porzioni di pista tangenti al corpo di rotolamento secondo due diversi angoli di contatto, rispettivamente un primo angolo di contatto pi? piccolo CAO? e un secondo angolo di contatto pi? grande CAO?. I punti di tangenza tra il corpo di rotolamento 32 e le porzioni di pista di rotolamento sono indicati rispettivamente con COI? e COI?.
E? da notare che il punto d?intersezione tra le due porzioni di pista di rotolamento ? una cuspide che si viene a creare tra le due porzioni di pista.
Con riferimento anche alla figura 4, le due porzioni di pista di rotolamento 20o' e 20o" avranno centri C? e C? non coincidenti tra loro e neanche con il centro CS dei corpi di rotolamento. Vantaggiosamente, sia la distanza assiale sia la distanza radiale tra i centri delle due porzioni di pista di rotolamento sar? contenuta in un range compreso tra 0,01 mm e 0,5 mm.
In condizioni operative caratterizzate da guida in rettilineo o in curva ad ampio raggio di curvatura, quindi quando i carichi esterni sono quasi puramente radiali o con un momento di ribaltamento molto basso, i corpi di rotolamento normalmente scorrono sulla prima porzione di pista di rotolamento 20o', quella con angolo di contatto CAO? ridotto. A causa dell'angolo di contatto molto basso, con valori che potranno essere compresi tra 5? e 30? l'attrito ? notevolmente ridotto.
In condizioni operative caratterizzate, invece, da curve a piccolo raggio di curvatura, in presenza cio? di carichi non solamente radiali, i corpi di rotolamento scorreranno sulla seconda porzione di pista di rotolamento, quella ad angolo di contatto CAO? maggiore. I valori elevato di quest?angolo, tipicamente compresi tra 30? e 60?, garantiranno la necessaria rigidezza e durata, in base alle specifiche richieste.
Al fine di garantire che in condizioni di basso carico le sfere scorrano solo sulla prima porzione di pista, quella con angolo di contatto "inferiore", la seconda porzione di pista di rotolamento ? quella con angolo di contatto "alto" ? ? progettata con un gioco assiale, normalmente nell'intervallo di 5 ? ? 20?: un gioco inferiore o assenza di gioco aumenterebbe effettivamente l'attrito, a causa dell'estensione dell'area di contatto tra corpi di rotolamento e pista; un gioco pi? elevato (> 20 ?) diminuirebbe in modo significativo la rigidit? dell?unit? cuscinetto.
Assumendo il gioco assiale ottimale della pista con angolo di contatto ?alto? compreso tra 5 e 20 ?, ancora a causa dell'angolo di contatto inferiore la rigidit? del cuscinetto a basso momento di ribaltamento ? leggermente ridotta rispetto a una soluzione standard: questa riduzione, tuttavia, pu? essere compensata con un aumento del precarico dell?unit? cuscinetto, ad esempio un precarico compreso tra 25 e 40 ?.
Vantaggiosamente, le due porzioni di pista possono avere ciascuna una diversa osculazione, quindi un rapporto diverso rispetto al diametro del corpo di rotolamento. Sar? quindi OOI? ? OOI?, essendo OOI? l?osculazione della prima porzione di pista di rotolamento e OOI? l?osculazione della seconda porzione di pista di rotolamento. Pi? in generale, quindi, l?osculazione OOI?, OOE?, OIE?, OII? della prima porzione di pista di rotolamento 20o', 31o', 31i?, 34i? potr? essere diversa dall?osculazione OOI?, OOE?, OIE?, OII? della seconda porzione di pista di rotolamento 20o", 31o", 31i?, 34i?.
In questo modo si potrebbero ulteriormente migliorare le propriet? di basso attrito della prima porzione di pista di rotolamento, adottando quindi valori di osculazione diversi (ad esempio, maggiori) rispetto ai valori standard pari a 0,5175 per le piste di rotolamento radialmente interne e a 0,53 per le piste di rotolamento radialmente esterne. Nello stesso tempo, si potrebbero ulteriormente migliorare le propriet? di alta rigidit? e durata della seconda porzione di pista di rotolamento, utilizzando valori di osculazione diversi (ad esempio, minori) rispetto ai valori standard pari a 0,5175 per le piste radialmente interne e a 0,53 per le piste radialmente esterne. Pi? in generale, potr? risultare quindi che il valore dell?osculazione OOI?, OII? della prima porzione di pista di rotolamento radialmente interna 20o?, 34i? sia diverso da 0,5175 mentre il valore dell?osculazione OOE?, OIE? della prima porzione di pista di rotolamento radialmente esterna 31o?, 31i? sia diverso da 0,53. Allo stesso tempo, potr? risultare che il valore dell?osculazione OOI?, OII? della seconda porzione di pista di rotolamento radialmente interna 20o?, 34i? sia diverso da 0,5175 e che il valore dell?osculazione OOE?, OIE? della seconda porzione di pista di rotolamento radialmente esterna 31o?, 31i? sia diverso da 0,53.
In definitiva, questo nuovo design consente di ottenere una riduzione dell'attrito del 20-40% rispetto all'architettura standard, a parit? di dimensioni e di applicazione.
Un ulteriore riduzione dell'attrito potrebbe essere ancora ottenuta dotando l?unit? cuscinetto di un design completamente asimmetrico tra le due corone di corpi di rotolamento, in cui i diversi parametri geometrici precedentemente illustrati possano contribuire alla riduzione dell?attrito coadiuvando il concetto innovativo delle due porzioni di pista di rotolamento.
Oltre alla forma di realizzazione dell'invenzione, come sopra descritto, si deve comprendere che esistono numerose altre varianti. Si deve anche comprendere che tali forme di realizzazione sono solo esemplificative e non limitano n? l'ambito dell'invenzione, n? le sue applicazioni, n? le sue possibili configurazioni. Al contrario, sebbene la descrizione di cui sopra consenta al tecnico specializzato di attuare la presente invenzione almeno secondo una sua forma di realizzazione esemplificativa, si deve comprendere che sono possibili molte varianti dei componenti descritti, senza per questo uscire dall'ambito di l'invenzione, come definita nelle rivendicazioni allegate, che sono interpretate letteralmente e / o secondo i loro equivalenti legali.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Unit? cuscinetto (30) per un gruppo mozzo ruota (10) per autoveicoli, l?unit? cuscinetto (30) presentante un asse di rotazione (X) e comprendente:
- due piste di rotolamento radialmente esterne, di cui una prima pista di rotolamento ? una pista di rotolamento radialmente esterna e assialmente esterna (31o) e di cui una seconda pista di rotolamento ? una pista di rotolamento radialmente esterna e assialmente interna (31i), - due piste di rotolamento radialmente interne, di cui una terza pista di rotolamento ? una pista di rotolamento radialmente interna e assialmente esterna (20o) e di cui una quarta pista di rotolamento ? una pista di rotolamento radialmente interna e assialmente interna (34i),
- due corone di corpi di rotolamento, rispettivamente assialmente esterna (32) e assialmente interna (33), interposte, rispettivamente, tra la prima pista di rotolamento (31o) e la terza pista di rotolamento (20o) e tra la seconda pista di rotolamento (31i) e la quarta pista di rotolamento (34i) e in posizioni assialmente simmetriche rispetto ad un piano di simmetria assiale (Z) dell?unit? cuscinetto (30),
l?unit? cuscinetto (30) essendo caratterizzata dal fatto che almeno una pista di rotolamento (20o) comprende una prima porzione di pista di rotolamento (20o') e una seconda porzione di pista rotolamento (20o"), essendo entrambe le porzioni di pista di rotolamento tangenti al corpo di rotolamento della corona di corpi di rotolamento (32) secondo due diversi angoli di contatto (CAO?, CAO?), essendo il primo angolo di contatto (CAO?) della prima porzione di pista di rotolamento (20o') pi? piccolo del secondo angolo di contatto (CAO?) della seconda porzione di pista di rotolamento (20o").
2. Unit? cuscinetto (30) secondo la rivendicazione 1, in cui il centro (C?) della prima porzione di pista di rotolamento (20o') e il centro (C?) della seconda porzione di pista di rotolamento (20o") non sono coincidenti.
3. Unit? cuscinetto (30) secondo la rivendicazione 2, in cui entrambe le distanze assiale e radiale tra il centro (C?) della prima porzione di pista di rotolamento (20o') e il centro (C?) della seconda porzione di pista di rotolamento (20o") sono comprese in un range tra 0,01 mm e 0,5 mm.
4. Unit? cuscinetto (30) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo angolo di contatto (CAO?) della prima porzione di pista di rotolamento (20o') assume valori compresi tra 5? e 30?.
5. Unit? cuscinetto (30) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo angolo di contatto (CAO?) della seconda porzione di pista di rotolamento (20o") assume valori compresi tra 30? e 60?.
6. Unit? cuscinetto (30) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la seconda porzione di pista di rotolamento (20o") presenta rispetto al corpo di rotolamento della corona di corpi di rotolamento (32) un gioco assiale che assume valore compreso tra 5 ? e 20??
7. Unit? cuscinetto (30) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l?osculazione (OOI?, OOE?, OIE?, OII?) della prima porzione di pista di rotolamento (20o', 31o', 31i?, 34i?) ? diversa dall?osculazione (OOI?, OOE?, OIE?, OII?) della seconda porzione di pista di rotolamento (20o", 31o", 31i?, 34i?).
8. Unit? cuscinetto (30) secondo la rivendicazione 7, in cui il valore dell?osculazione (OOI?, OII?) della prima porzione di pista di rotolamento radialmente interna (20o?, 34i?) ? maggiore di 0,5175 e il valore dell?osculazione (OOE?, OIE?) della prima porzione di pista di rotolamento radialmente esterna (31o?, 31i?) ? maggiore di 0,53.
9. Unit? cuscinetto (30) secondo la rivendicazione 7, in cui il valore dell?osculazione (OOI?, OII?) della seconda porzione di pista di rotolamento radialmente interna (20o?, 34i?) ? minore di 0,5175 e il valore dell?osculazione (OOE?, OIE?) della seconda porzione di pista di rotolamento radialmente esterna (31o?, 31i?) ? minore di 0,53.
10. Gruppo mozzo ruota (10) per autoveicoli, il gruppo comprendendo un'unit? cuscinetto (30) secondo una delle rivendicazioni precedenti.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110235958A1 (en) * 2008-12-09 2011-09-29 Ntn Corporation Wheel Bearing Apparatus For A Vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2316449A (en) * 1941-05-31 1943-04-13 John W Parker Bearing
US2623796A (en) * 1946-03-04 1952-12-30 Frenkel Meyer Angular contact ball bearing
US4398778A (en) * 1980-11-10 1983-08-16 Excelermatic Inc. Ball bearing
ES2040617B1 (es) * 1991-06-05 1994-05-16 Sanchez Felix Sanchez Sistema para eliminar la friccion en rodamientos.
WO2007007789A1 (ja) * 2005-07-13 2007-01-18 Ntn Corporation アンギュラコンタクト玉軸受及びロボットアームの関節装置
CA2603390A1 (en) * 2007-09-26 2009-01-12 Mark Zlipko Non-diametrical multi-contact bearing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110235958A1 (en) * 2008-12-09 2011-09-29 Ntn Corporation Wheel Bearing Apparatus For A Vehicle

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