ITTO20011061A1 - Montaggio di una ruota sul mozzo di un veicolo a motore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: "Montaggio di una ruota sul mozzo di un veicolo a motore”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale al montaggio di una ruota sul mozzo di un veicolo a motore. Più in particolare, l’invenzione si riferisce ad un gruppo mozzo per la ruota di un veicolo a motore, del tipo comprendente un mozzo che forma una sporgenza tubolare assiale centrale da inserire in un foro centrale di una ruota. L’invenzione si riferisce inoltre ad un gruppo ruota con un mozzo del tipo suddetto.

Sono noti mozzi per la ruota di un veicolo a motore aventi una sporgenza centrale tubolare che presenta una superficie cilindrica sulla quale viene infilata la ruota per centrarla in una fase preliminare del montaggio sul mozzo. Solitamente il mozzo presenta anche una flangia radiale con fori assiali in cui vengono piantati o fissati in altro modo i bulloni di fissaggio della ruota.

La ruota viene montata sul mozzo infilando il foro centrale della ruota sulla sporgenza tubolare del mozzo e facendo passare i bulloni sporgenti dalla flangia del mozzo in corrispondenti fori assiali della ruota. Poi, i dadi di bloccaggio vengono serrati sui bulloni. Questo serraggio determina il centraggio definitivo della ruota rispetto al mozzo, lasciando una sottile intercapedine circonferenziale tra la superficie cilindrica della sporgenza del mozzo e il foro centrale della ruota.

I costruttori di automobili richiedono di minimizzare il gioco radiale tra il foro centrale della ruota e la sporgenza del mozzo affinché con il centraggio dato da tale sporgenza anche i bulloni risultino già sufficientemente centrati nei rispettivi fori della ruota, così da facilitare il serraggio dei dadi senza obbligare chi monta la ruota a sollevarla per poterla allineare con i bulloni.

Uno scopo generale della presente invenzione è quindi di realizzare, in modo semplice ed economico, un gruppo mozzo in grado di facilitare le operazioni di montaggio della ruota, sia in fase di assemblaggio del veicolo e sia durante la vita utile del veicolo, ad esempio in caso di foratura o quando si monta nuovamente la ruota dopo averne sostituito il pneumatico.

Un altro scopo dell’invenzione è di facilitare le operazioni di rimozione della ruota dal mozzo anche quando si è formata ruggine all’interfaccia tra il foro centrale della ruota e la sporgenza tubolare del mozzo. La ruggine infatti tende a formarsi inevitabilmente in tale zona di interfaccia a causa di contaminanti esterni (acqua, fango) che penetrano nell'intercapedine sopra menzionata. Poiché la ruggine rende difficoltosa la rimozione della ruota dal mozzo, i costruttori di automobili ora richiedono ai fornitori di mozzi di prendere accorgimenti affinché questo problema sia eliminato.

Sono quindi state proposte varie soluzioni per evitare la formazione di ruggine. Si è tentato di evitare la formazione di ruggine rivestendo la sporgenza tubolare del mozzo con uno strato di materiale anti-corrosione (applicato tramite verniciatura o trattamenti galvanici). Ciò si è rivelato costoso perché occorre aggiungere nelle linee di produzione dei mozzi apparecchiature costose ed ingombranti (per il lavaggio dei mozzi, per l’applicazione del materiale anti-corrosione e per la sua essiccazione).

È quindi un altro scopo dell’invenzione realizzare un gruppo mozzo che non sia affetto dal problema della ruggine nei termini sopra indicati e che non richieda i costosi trattamenti di rivestimento e relative apparecchiature per evitare la formazione di ruggine.

Secondo un primo aspetto della presente invenzione, questi scopi sono raggiunti da un’unità mozzo avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, questi scopi sono raggiunti da un gruppo ruota ed unità mozzo come definito nella rivendicazione 10.

Forme di attuazione preferite dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Verranno ora descritte, a titolo puramente esemplificativo e non limitativo, alcune forme di realizzazione preferite dell’invenzione, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in sezione assiale di un gruppo mozzo secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione ingrandita del dettaglio indicato con II nella figura 1 ;

la figura 3 è una vista ingrandita simile alla figura 2 ma presa secondo un piano di sezione assiale angolato rispetto a quello delle figura 2;

la figura 4 è una vista laterale in alzato, in scala leggermente ingrandita, di un elemento anulare cilindrico secondo l’invenzione;

la figura 5 è una vista prospettica dell’elemento anulare della figura 4;

le figure 6 e 7 sono viste in sezione assiale, secondo piani di sezione angolarmente sfalsati, dell’elemento anulare delle figure 4 e 5;

la figura 8 è una vista ingrandita del dettaglio indicato con Vili in figura 6;

la figura 9 è una vista ingrandita del dettaglio indicato con IX in figura 7;

la figura 10 è una vista ingrandita del dettaglio indicato con X in figura 7;

la figura 11 è una vista ingrandita del dettaglio indicato con XI in figura 4;

la figura 12 è una vista prospettica schematica di una variante dell’elemento anulare della figura 4; e

le figure 13 e 14 sono viste schematiche in sezione, simili alla figura 2, di due ulteriori varianti dell’elemento anulare di cui è provvisto il mozzo secondo la presente invenzione.

Facendo inizialmente riferimento alla figura 1 , con il numero 10 è indicato un mozzo per la ruota di un autoveicolo. Nel seguito della presente descrizione verranno descritti in modo particolareggiato i soli elementi di specifico rilievo ed interesse ai fini dell'attuazione della presente invenzione. Per la realizzazione delle parti e degli elementi non illustrati in dettaglio si può quindi far riferimento ad una qualsiasi soluzione di gruppi mozzo o gruppi mozzo-cuscinetto di tipo noto.

Il mozzo 10 presenta una formazione centrale tubolare di centraggio 11 assialmente sporgente verso l’esterno del veicolo ed una flangia radialmente sporgente 12. In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti (quali “radiale”, “assiale”, “interno”, “esterno”) sono riferiti all’asse di rotazione x del mozzo ed alla sua condizione montata su un veicolo, a meno di indicazioni contrarie.

Nella flangia 12 sono formati fori assiali 13 per i bulloni di fissaggio (non illustrati) della ruota. Quando una ruota viene montata sul mozzo, la sporgenza tubolare 1 1 serve per permettere di centrare la ruota 30 (illustrata parzialmente ed in tratteggio nella figura 2) rispetto al mozzo, sostenendola in una posizione in cui i fori della ruota sono sostanzialmente allineati con i bulloni di fissaggio e con i fori 13 della flangia 12.

Secondo l’invenzione, sulla sporgenza tubolare 11 è montato un elemento metallico di forma essenzialmente anulare cilindrica indicato complessivamente con 20, che serve a sostenere elasticamente la ruota in fase di montaggio per mantenerla in una posizione correttamente centrata sul mozzo. In questo modo è possibile allineare con precisione i fori della ruota con i bulloni di fissaggio e serrare agevolmente i dadi di bloccaggio. Tale serraggio, come noto, definisce il centraggio definitivo della ruota rispetto al mozzo.

L’elemento anulare 20 forma una prima serie di porzioni ad alette elastiche 21 circonferenzialmente equidistanziate che sporgono in direzioni radialmente esterne rispetto alla superficie cilindrica esterna 14 della sporgenza tubolare 11. Come illustrato schematicamente nella figura 2, quando si monta una ruota 30 sul mozzo, il foro centrale della ruota viene infilato attorno alle alette 21. Nella condizione indeformata o libera, prima del montaggio della ruota, le alette elastiche 21 complessivamente presentano una dimensione radiale massima maggiore del diametro del foro centrale della ruota 30. Il montaggio della ruota costringe le alette 21 a flettere elasticamente in senso radialmente interno. Di conseguenza le alette elastiche 21 agiscono sulla superficie del foro della ruota, spingendo in direzioni radialmente esterne con una forza sufficiente a mantenere la ruota centrata rispetto al mozzo ed annullando il gioco radiale tra la ruota e la sporgenza tubolare 11 del mozzo.

L’elemento anulare 20 è illustrato separatamente nelle figure da 4 a 7; le alette sono in condizione libera o indeformata, prima che l’elemento anulare 20 sia montato sul mozzo e prima che la ruota sia montata sul mozzo e sullo stesso elemento anulare 20. Nella forma di realizzazione preferita illustrata in queste figure, l’elemento anulare 20 è ottenuto tramite tranciatura e piegatura di una lamiera metallica, preferibilmente lamiera in acciaio per molle. Il numero e le caratteristiche meccaniche delle alete 21 va scelto in modo tale che una normale ruota di autoveicolo, provvista di pneumatico, sia sostenuta nella condizione centrata rispeto al mozzo.

Come meglio visibile dalla figura 9, nella loro condizione indeformata o libera prima del montaggio della ruota 30, le alete 21 presentano almeno il proprio trato 21 a assialmente più esterno inclinato secondo una superficie conica convergente nella direzione assialmente esterna del mozzo. Nell’esempio della figura 9, le alete 21 sono piegate secondo un angolo otuso di quasi 180°, e presentano un trato assialmente più interno 21 b essenzialmente orizzontale o orientato secondo una superficie cilindrica assiale. In alternativa alla configurazione ad angolo otuso illustrata nella figura 9, le alete elastiche 21 possono essere dirite ma preferibilmente inclinate secondo una superficie conica come per i trati assialmente più esterni 21 a illustrati nella figura 9.

Come illustrato più chiaramente nelle figure 2 e 9, le alete elastiche 21 si estendono da un bordo radiale 22 ato ad atestarsi, nella condizione installata, contro il lato assialmente esterno 15 della sporgenza tubolare 11 .

Con riferimento alla figura 3, l’elemento anulare 20 forma preferibilmente anche una seconda pluralità di porzioni ad alete elastiche 23 sfalsate angolarmente rispeto alle prime alette elastiche 21. Le alete elastiche 23 servono per bloccare o comunque tratenere l’elemento anulare 20 sul mozzo. Le alete di bloccaggio 23 sono orientate secondo una superficie leggermente conica convergente verso il lato assialmente esterno del mozzo ma sporgono in direzioni radialmente interne per inserirsi a scatto in un recesso o gola circonferenziale 16 ottenuto nella superficie cilindrica esterna 14 della sporgenza tubolare 11 .

Come illustrato più chiaramente nelle figure da 4 a 7, l’elemento anulare 20 presenta complessivamente una forma a corona con una serie di denti assiali 24 dai quali sono ricavate per tranciatura le due serie alternate di alette elastiche 21 per il sostegno della ruota e 23 per il bloccaggio sul mozzo. Le alette 23 si estendono a partire da segmenti circonferenziali 24a assialmente interni dei denti 24. Grazie a questa configurazione, la struttura elastica dei denti 24 contribuisce ad aumentare l’azione elastica delie alette 23.

In alternativa alla forma di realizzazione illustrata nelle figure 4-7, è naturalmente possibile ricavare le serie di alette 21 , 23 a partire da un elemento anulare di forme diversa, ad esempio senza formare i denti 24 ma semplicemente ricavando le alette elastiche per tranciatura e piegatura da un elemento di forma anulare cilindrica, come illustrato schematicamente nella figura 12.

Il montaggio dell’elemento anulare 20 della presente invenzione avviene in modo estremamente semplice: dopo avere appoggiato l’elemento anulare 20 sulla sporgenza tubolare 1 1 del mozzo, si spinge l’elemento 20 in direzione assialmente interna come indicato dalla freccia A nella figura 3. Come illustrato nella figura 3, al termine del movimento di spinta, quando il bordo 22 si attesta contro il lato o superficie esterna 15 del mozzo, le alette di bloccaggio 23 scattano elasticamente nel recesso 16. Le estremità assialmente esterne 23a delle alette di bloccaggio 23, impegnandosi contro la superficie radiale di spallamento 17 del recesso 16, impediscono che l’elemento 20 venga sfilato dal mozzo quando occorre rimuovere la ruota ad esempio per sostituire il pneumatico.

Poiché le alette elastiche 21 , sostenendo elasticamente la ruota in posizione centrata, annullano il gioco radiale tra ruota e mozzo, grazie alla presente intenzione è possibile ridurre, rispetto alla tecnica nota, il grado di precisione con cui si lavora la sporgenza tubolare 11 , e quindi risparmiare i costi legati a lavorazioni di precisione per tale zona.

Si apprezzerà inoltre che l’eventuale formazione di ruggine sulla sporgenza tubolare del mozzo non ostacola la rimozione della ruota dal mozzo, poiché la ruota è sostenuta elasticamente dalle alette 21 dell’elemento anulare 20.

Le persone esperte del settore riconosceranno che, in una forma di realizzazione alternativa dell'invenzione, sarebbe anche possibile montare l’elemento anulare sulla sporgenza tubolare 11 del mozzo in modo forzato con interferenza radiale anziché prevedere le alette elastiche di bloccaggio 23. Tuttavia, il montaggio forzato è una soluzione meno preferibile, poiché comporta lavorazioni di precisione sia per la sporgenza 11 che per l’elemento 20.

Secondo ulteriori forme di attuazione alternative (non illustrate) dell’invenzione, l’elemento anulare 20 può essere fissato al mozzo mediante saldatura o incollaggio.

In tutte le forme di realizzazione della presente invenzione, allo scopo di facilitare l'inserimento della ruota sull’elemento anulare 20, è preferibile che le alette elastiche 21, nella condizione indeformata prima del montaggio della ruota, siano orientate secondo una superficie leggermente conica convergente verso il lato assialmente esterno del mozzo (con riferimento alla condizione montata sul mozzo). Nella figura 13, che a scopo puramente illustrativo non è in scala, è stata esagerata la conicità (convergente in senso assialmente esterno) del tratto “outboard” 21 a delle alette elastiche 21, che in questo esempio sono piegate a formare un angolo ottuso. La figura 14 mostra schematicamente un'ulteriore variante in cui le alette elastiche 21 sono piegate ad angolo ottuso analogamente alle alette della figura 13 ma in questo esempio i tratti 21 a conicamente convergenti verso l’esterno rappresentano le estremità libere delle alette 21, e le estremità opposte si estendono a partire da un tratto circonferenziale 24a dell’elemento anulare 20.

L’invenzione è applicabile indifferentemente a mozzi di ruote motrici o non motrici, indipendentemente dal tipo di cuscinetto associato al mozzo.

Si intende che l'invenzione non è limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi puramente come esempi; l’invenzione è invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. Ad esempio, l’elemento 20, che nella descrizione e nelle rivendicazioni che seguono è definito come elemento “anulare di forma essenzialmente cilindrica”, potrà in alternativa presentare forme diverse, come ad esempio la forma di un coperchio cilindrico dove il bordo 22 si estende radialmente per formare una parete radiale chiusa anziché definire un’apertura.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Gruppo mozzo per la ruota di un veicolo a motore, comprendente un mozzo (10) che forma una sporgenza tubolare assiale centrale (11 ) da inserire in un foro centrale di una ruota (30), caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di forma essenzialmente cilindrica anulare (20) montato sulla sporgenza (11) ed avente una pluralità di porzioni elastiche (21) circonferenzialmente distanziate tra loro atte ad esercitare spinte in direzioni radialmente esterne sul foro della ruota per sostenere elasticamente la ruota in una condizione essenzialmente centrata rispetto al mozzo.
2. 2. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che le porzioni elastiche (21) dell’elemento (20) nella condizione indeformata o libera, prima del montaggio della ruota, presentano complessivamente una dimensione radiale massima maggiore del diametro del foro centrale della ruota (30).
3. 3. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che le alette elastiche (21) presentano, nella loro condizione indeformata o libera prima del montaggio della ruota (30), almeno una porzione assialmente più esterna (21 a) inclinata secondo una superficie conica convergente nella direzione assialmente esterna del mozzo.
4. 4. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che l’elemento (20) presenta inoltre una pluralità di mezzi di accoppiamento rapido a scatto (23) atti ad impegnarsi in almeno una sede o mezzo di accoppiamento (16, 17) disposto sul mozzo per trattenere l’elemento anulare (20) sul mozzo (10).
5. 5. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di accoppiamento rapido (23) comprendono una pluralità di porzioni ad alette elastiche di trattenimento inclinate e sporgenti in direzioni radialmente interne.
6. 6. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta sede o mezzo di accoppiamento (16) comprende un recesso circonferenziale formato nella superficie cilindrica esterna (14) della sporgenza tubolare (11).
7. 7. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta sede o mezzo di accoppiamento (16) comprende una superficie essenzialmente radiale di spallamento (17) formata nella superfìcie cilindrica esterna (14) della sporgenza tubolare (11).
8. 8. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dette porzioni ad alette elastiche di trattenimento (23) e dette porzioni elastiche (21) per il sostegno della ruota sono formate alternate attorno all’elemento (20).
9. 9. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che dette porzioni ad alette elastiche di trattenimento (23) si estendono da porzioni terminali (24a) di denti elastici (24) formati integralmente con l’elemento (20).
10. 10. Gruppo ruota e mozzo per la ruota di un veicolo a motore, comprendente: una ruota (30) con un foro centrale; un mozzo (10) che forma una sporgenza tubolare assiale centrale (11) da inserire in detto foro centrale della ruota (30); un elemento di forma essenzialmente anulare cilindrica (20) montato sulla sporgenza (11) ed avente una pluralità di porzioni elastiche (21) circonferenzialmente distanziate tra loro atte ad esercitare spinte in direzioni radialmente esterne sul foro della ruota per sostenere elasticamente la ruota in una condizione essenzialmente centrata rispetto al mozzo (10).
11. 11. Elemento di forma essenzialmente anulare cilindrica (20) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, avente una pluralità di porzioni elastiche (21) circonferenzialmente distanziate tra loro atte ad esercitare spinte in direzioni radialmente esterne sul foro della ruota (30) per sostenere elasticamente la ruota in una condizione essenzialmente centrata rispetto al mozzo (10).