IT9053174U1

IT9053174U1 - Gabbia per cuscinetto a rotolomento e cuscinetto provvisto di tale gab bia.

Info

Publication number: IT9053174U1
Application number: IT053174U
Authority: IT
Inventors: Guy Fillon; Claude Serville
Original assignee: Skf France
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1992-01-25
Also published as: IT9053174V0; FR2650353B1; IT220571Z2; BE1006669A6; DE9010815U1; JPH0332215U; ES1015404Y; FR2650353A1; ES1015404U

Description

DESCRIZIONE del modello di utilità dal titolo:

"Gabbia per cuscinetto a rotolamento e cuscinetto provvisto di tale gabbia”

La presente invenzione ha per oggetto una gabbia anulare monoblocco destinata ad essere utilizzata in un cuscinetto a rotolamento, in particolare un cuscinetto per elementi di bicicletta, quale un cuscinetto a ruota libera, un cuscinetto per mozzo di ruota o di pedaliera o ancora un cuscinetto di colonna di sterzo di bicicletta.

I cuscinetti a rotolamento di questo tipo comprendono generalmente due corone di elementi volventi, abitualmente delle sfere, montati con contatto obliquo tra dei piani di rotolamento disposti su degli organi che hanno la funzione di anello esterno e di anello interno, i suddetti organi essendo animati da un movimento di rotazione relativo l'uno rispetto all'altro. A seconda dei casi i piani di rotolamento esterni possono essere disposti su un solo e medesimo organo o su due organi distinti. La stessa cosa si verifica per i piani di rotolamento interni che, ad esempio nel caso dei mozzi di pedaliera, possono essere disposti direttamente sul perno della pedaliera.

Benché i piani di rotolamento possono essere cosi disposti su degli elementi specifici del cuscinetto utilizzato, si possono anche utilizzare due cuscinetti a sfere di tipo standard, generalmente dei cuscinetti di tipo rigido con una sola corona di sfere.

In tutti i casi le sfere possono essere giuntive o possono comprendere una gabbia che assicura uno spazio circonferenziale ridotto tra le sfere. Dei dispositivi di tenuta possono essere previsti e sono allora generalmente riportati sugli anelli del cuscinetto o integrati al cuscinetto, nel caso dell'utilizzazione di cuscinetti standard.

I dispositivi a sfere giuntive presentano un certo numero di inconvenienti, nella misura in cui essi generano degli attriti e degli urti fra le sfere. Inoltre il loro montaggio è delicato, per il fatto che nulla trattiene le sfere durante le operazioni di assemblaggio. I dispositivi di tenuta riportati sugli anelli dei cuscinetti sono complessi, costosi é delicati da realizzare, a causa del poco spazio di cui si dispone generalmente Era l'anello esterno e quello interno, in particolare nei cuscinetti a rotolamento per elementi di biciclette.

D'altra parte è noto; dal brevetto francese 2 229 566, un reggispinta a sfere per una sospensione del tipo Me Pherson, nella quale le sfere sono trattenute in una gabbia che comprende dei labbri di tenuta la cui struttura è tale che essi non permettono né una buona tenuta, né una coppia di attrito ottimale, a causa della loro piccola flessibilità. Si ritrovano gli stessi inconvenienti nel brevetto francese 2389 036, nel quale si cerca inoltre, aumentando la rigidezza dei labbri di tenuta, di aumentare l'attrito nella sospensione.

La presente invenzione ha per oggetto la realizzazione di una gabbia di concezione semplice, che permette un agevole assemblaggio delle sfere e che presenta inoltre delle caratteristiche migliorate per quanto riguarda la tenuta, l'ingombro, il rumore di funzionamento e la coppia di attrito. L'invenzione ha anche per oggetto un cuscinetto a rotolamento dotato di tale gabbia e applicato in particolare a degli elementi di bicicletta, nei quali lo spazio fra l'organo interno e quello esterno in vicinanza delle corone di sfere ha delle dimensioni particolarmente ridotte.

La gabbia anulare monoblocco per cuscinetto a rotolamento secondo l’invenzione comprende da un lato una corona che presenta una pluralità di alveoli adatti a ricevere e a trattenere delle sfere e dall'altro lato una porzione anulare in sporgenza munita di mezzi di tenuta. Secondo l'invenzione la porzione in sporgenza presenta una gola anulare profonda che si estende a partire dal bordo estremo della porzione in sporgenza e per la maggior parte della suddetta porzione in sporgenza. La gola è praticata sostanzialmente nella parte mediana della porzione in sporgenza, in modo da definire due labbri di tenuta flessibili diretti verso l'esterno del cuscinetto.

Il profilo esterno della porzione in sporgenza presenta vantaggiosamente uno spessore crescente verso l'esterno del cuscinetto.

In una forma di attuazione preferita dell'invenzione, adatta per un cuscinetto a rotolamento obliquo, la corona che presenta gli alveoli è disposta obliquamente rispetto alla porzione in sporgenza della gabbia.

La corona munita dei suddetti alveoli può presentare la forma di un cilindro coassiale all’asse di rotazione della gabbia o la forma di un cono ugualmente coassiale all'asse di rotazione della gabbia.

La gabbia anulare monoblocco dell'invenzione è preferibilmente realizzata mediante stampaggio di materia plastica.

Il cuscinetto a rotolamento secondo l'invenzione, in particolare per elementi di bicicletta, comprende almeno una corona di sfere, preferibilmente con contatto obliquo, fra dei piani di rotolamento disposti rispettivamente su un organo esterno e su un organo interno, i due organi potendo ruotare l’uno rispetto all'altro. Le sfere sono trattenute nella gabbia anulare monoblocco dell’invenzione.

I labbri flessibili della gabbia anulare dell'invenzione si trovano in rispettivo contatto con delle superfici portanti che sono trascinate in rotazione relativa l’una rispetto all'altra e che fanno parte dell'organo esterno e di quello interno. Le dimensioni dei labbri flessibili sono tali che essi sono leggermente precompressi in direzione radiale dopo il loro montaggio fra le superfici portanti sopra citate.

L'invenzione sarà compresa meglio con lo studio di alcune forme di attuazione prese a titolo di esempi assolutamente non limitativi e illustrati mediante i disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista in sezione parziale di un cuscinetto a rotolamento, secondo l'invenzione, applicato ad un mozzo di ruota libera di bicicletta,-la figura 2 è una vista ingrandita che illustra in sezione la disposizione di una delle corone di sfere del cuscinetto della figura 1;

la figura 3 è una vista parziale ingrandita in prospettiva di uno degli alveoli della gabbia anulare monoblocco dell'invenzione;

la figura 4 è una vista in sezione della gabbia utilizzata nella forma di attuazione della figura 1, prima del montaggio;

la figura 5 è una vista in sezione, analoga alla figura 4, di una variante di attuazione della gabbia dell'invenzione;

la figura 6 è una vista in sezione, analoga alle figure 4 e 5, di un’altra variante della gabbia dell’invenzione;

la figura 7 è una vista, con asportazione in sezione parziale, di un cuscinetto a rotolamento secondo l'invenzione, applicato ad un mozzo di ruota di bicicletta; e

la figura 8 è una vista in sezione parziale di un cuscinetto a rotolamento secondo l’invenzione, applicato ad un mozzo di pedaliera di bicicletta.

Come rappresentato nella figura 1, il cuscinetto a rotolamento secondo la presente invenzione è utilizzato in un mozzo di ruota libera di bicicletta. Un organo interno 1 è solidale con la ruota non rappresentata della bicicletta e può entrare in rotazione rispetto ad un organo esterno 2, solidale con il pignone della pedaliera non rappresentato nella figura. Fra questi due elementi è montato un dispositivo di ruota libera una cui camma di bloccaggio 3 è visibile nella figura, questo dispositivo consentendo una rotazione unicamente in un senso dell'organo esterno 2 rispetto all'organo interno 1. Il cuscinetto a rotolamento è costituito da due corone di sfere 4 e 5, tutt’e due a contatto obliquo. Le sfere 4 sono montate fra un piano di rotolamento 6 disposto sull'organo esterno 2 e un piano di rotolamento 7 disposto sull'organo interno 1.

Le sfere 5 sono da parte loro montate fra un piano di rotolamento 8 disposto sull'organo esterno 2 e un piano di rotolamento 9 disposto su un anello intermedio 10’che chiude l'insieme del cuscinetto e che è fissato mediante avvitamento su una porzione filettata 11 dell'organo interno 1. Le sfere 4 e 5 sono montate rispettivamente in una gabbia anulare monoblocco 12 la cui struttura appare in modo più netto nella vista ingrandita della figura 2, alla quale si farà riferimento.

Come si può vedere nella figura 2 e nelle figure 3 e 4, la gabbia 12, realizzata in un solo pezzo mediante stampaggio di un materiale plastico sintetico, comprende da un lato una corona 13 anulare, che presenta una pluralità di alveoli 14, che permettono il ricevimento delle sfere 4, 5, come pure 11 loro mantenimento in posizione. A questo scopo ciascun alveolo 14 è delimitato da due pareti laterali 15, 16 (figura 3) con forma interna e con profilo interno adatti alla forma sferica delle sfere 4, 5. Nella forma di attuazione illustrata nelle figure 1 a 4 gli alveoli 14 sboccano contemporaneamente assialmente rispetto alla corona 13 secondo due orifizi 17, 18 (figura 4) e radialmente verso l’interno secondo l'orifizio 19. Dal lato opposto agli alveoli 14 rispetto alla corona 13, la gabbia 12 presenta una porzione anulare in sporgenza 20.

Questa porzione in sporgenza presenta una gola anulare profonda 21 che si estende a partire dal bordo estremo 22 della porzione in sporgenza 20 e per la maggior parte della suddetta porzione in sporgenza. Nell’esempio illustrato nella figura 4 la gola anulare si estende per più di due terzi della lunghezza totale della porzione in sporgenza 20. La gola 21 è praticata sostanzialmente nella parte mediana della porzione in sporgenza 20. In questo modo si trova definito, da ciascun lato della gola anulare 21, un labbro di tenuta flessibile 23, 24.

Grazie alla profondità considerevole della gola anulare 21, i due labbri di tenuta diretti verso l'esterno del cuscinetto presentano infatti una grande flessibilità in direzione radiale. D’altra parte il profilo esterno della porzione in sporgenza 20 presenta globalmente uno spessore crescente verso l’esterno del cuscinetto, di modo che i labbri di tenuta 23, 24 hanno la tendenza ad allontanarsi l’uno dall’altro verso l'esterno del cuscinetto. In queste condizioni, quando le sfere 4, 5 introdotte negli alveoli 14 delle gabbie 12 vengono montate nel cuscinetto a rotolamento, come illustrato nella figura 2, i labbri di tenuta flessibili 23, 24 sfregano su delle rispettive superfici portanti 25, 26 dell’organo esterno e dell'organo interno, con una leggera precompressione radiale. Si noterà che, per migliorare ancora la morbidezza e la flessibilità dei labbri di tenuta 23, 24, la forma della gola 21 e quella della porzione in sporgenza 20 sono tali che lo spessore dei labbri 23, 24 diminuisce verso l’esterno del cuscinetto, come si può vedere nelle figure 2 e 4.

In questa forma di attuazione, particolarmente adatta ad un cuscinetto a rotolamento obliquo, la corona anulare 13 munita degli alveoli 14 è disposta obliquamente rispetto alla porzione in sporgenza 20. In altri termini la corona 13 presenta la forma generale di un cono coassiale all'asse del cuscinetto. Quando il cuscinetto è montato, come illustrato nella figura 2, la corona anulare 13 munita degli alveoli 14 si trova dunque sostanzialmente perpendicolare all’asse che unisce i due punti di contatto obliquo della sfera 4 sui rispettivi piani di rotolamento 6 e 7. Al contrario la porzione in sporgenza 20 ha una forma generale cilindrica coassiale all'asse del cuscinetto a rotolamento, come illustrato nella figura 1.

Come si può vedere nella figura 1, la gabbia anulare monoblocco 12 dell’invenzione permette, grazie alla sua struttura specifica, di ottenere in modo semplice un’eccellente tenuta e un eccellente bloccaggio delle sfere, e ciò malgrado il piccolissimo spazio radiale che sussiste tra le superfici portanti 25 e 26 dell'organo esterno e di quello interno.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 5, in cui i pezzi identici portano gli stessi riferimenti, la gabbia 27, adatta ad un cuscinetto a rotolamento radiale, presenta una corona munita di alveoli 14, l’insieme della gabbia 27 avendo una forma generale cilindrica coassiale all’asse del cuscinetto .

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 6, in cui i pezzi identici portano gli stessi riferimenti, la gabbia anulare 28, che ha la stessa forma generale della gabbia 27 illustrata nella figura 5, comprende degli alveoli 14 che non sboccano verso l’interno della corona e che sono dunque chiusi da una porzione di parete 29, di modo che le sfere sono avviluppate dagli alveoli 14 su tutta una striscia equatoriale.

La gabbia anulare della presente invenzione può essere utilizzata in differenti applicazioni, in particolare nei cuscinetti a rotolamento per elementi di bicicletta. La figura 7 illustra un'applicazione ad un mozzo di ruota di bicicletta indicata con 30 nel suo insieme. Ciascuna corona di sfere 4 con contatto obliquo è montata tra un anello interno 31 e un anello esterno 32. La gabbia 12 ha la stessa struttura che ha nella forma di attuazione illustrata nelle figure 1 a 4.

La figura 8 illustra l'applicazione dell’invenzione ad un mozzo di pedaliera di bicicletta, le due corone di sfere 4, 5 essendo qui montate fra un piano di rotolamento 34, lavorato direttamente sul perno 35, e un anello di chiusura 36, 37. Le gabbie 12 utilizzate hanno la stessa struttura che hanno nelle figure 1 a 4, benché esse siano montate in modo invertito, cioè con i labbri di tenuta posizionati radialmente verso l'interno rispetto agli alveoli 14.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Gabbia anulare monoblocco per cuscinetto a rotolamento, che comprende da un lato una corona (13), che presenta una pluralità di alveoli (14) adatti a ricevere e a trattenere delle sfere (4, 5), e dall'altro lato una porzione anulare in sporgenza (20), munita di mezzi di tenuta, caratterizzata dal fatto che la porzione in sporgenza (20) presenta uno spessore crescente verso l'esterno del cuscinetto e comprende una gola anulare profonda (21) che si estende a partire dal bordo estremo (22) della porzione in sporgenza (20) e per la maggior parte della suddetta porzione in sporgenza, la suddetta gola (21) essendo praticata sostanzialmente nella parte mediana della porzione in sporgenza (20), in modo da definire due labbri di tenuta flessibili (23, 24) che sono diretti verso l'esterno del cuscinetto allontanandosi l’una dall’altro e il cui spessore diminuisce verso l’esterno del cuscinetto .
2. Gabbia anulare secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la gola anulare si estende per più di due terzi della lunghezza totale della porzione in sporgenza.
3. Gabbia anulare secondo le rivendicazioni 1 o 2, adatta ad un cuscinetto a rotolamento obliquo, caratterizzata dal fatto che la corona (13) che presenta i suddetti alveoli (14) è disposta obliquamente rispetto alla porzione in sporgenza (20) della gabbia.
4. Gabbia anulare monoblocco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la corona (13) ha la forma generale di un cilindro coassiale all'asse di rotazione della gabbia .
5. Gabbia anulare monoblocco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzata dal fatto che la corona (13) ha la forma generale di un cono coassiale all’asse di rotazione della gabbia.
6. Gabbia anulare monoblocco secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che essa è realizzata mediante stampaggio di materia plastica.
7. Cuscinetto a rotolamento, in particolare cuscinetto per elemento di bicicletta, che comprende almeno una corona di sfere con contatto obliquo fra dei piani di rotolamento (6, 7, 8, 9) disposti rispettivamente su un organo esterno (2) e su un organo interno (1), i due organi (1, 2) potendo ruotare l’uno rispetto all’altro, caratterizzato dal fatto che le sfere (4, 5) sono trattenute in una gabbia anulare monoblocco (12) quale definita in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
8. Cuscinetto a rotolamento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i labbri flessibili (23, 24) delle gabbie (12) si trovano in rispettivo contatto con delle superfici portanti (25, 26), in movimento di rotazione relativo, dell’organo esterno e di quello interno e hanno dlle dimensioni tali da essere compressi radialmente.