ITTO20120364A1 - Coperchio porta-sensore per un cuscinetto di un mozzo-ruota - Google Patents

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ITTO20120364A1
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IT
Italy
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sensor
axially
cylindrical
cover
radially
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IT000364A
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Luca Ciulla
William Finetti
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Skf Ab
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Description

COPERCHIO PORTA-SENSORE PER UN CUSCINETTO DI UN
MOZZO-RUOTA
DESCRIZIONE
La presente invenzione à ̈ relativa ad un coperchio porta-sensore per un cuscinetto di un mozzo-ruota. L’invenzione si riferisce inoltre ad un gruppo cuscinetto-mozzo per una ruota di un veicolo a motore.
Sono noti coperchi porta-sensore fatti di materiale plastico che comprendono una parete di fondo la quale presenta una sede di alloggiamento per il sensore, ed una parete laterale cilindrica di interfaccia per il montaggio del coperchio in un gruppo mozzo ruota. Il montaggio del coperchio nel gruppo mozzo ruota avviene per interferenza tra la parete di interfaccia e un anello esterno del gruppo mozzo-ruota. La parete laterale di montaggio à ̈ di solito provvista di un rinforzo di materiale metallico, il quale irrigidisce la parete laterale. Si veda, ad esempio, US 2006/159377 A1. In alcune applicazioni, il rinforzo metallico à ̈ disposto sulla superficie radialmente esterna della parete cilindrica; in altri casi il rinforzo à ̈ annegato nel materiale plastico della parete laterale. Tale rinforzo di materiale metallico, oltre ad incrementare il costo di produzione dei coperchi porta sensore sopra descritti, può anche causare dei problemi di bimetallo qualora sia disposto a contatto con l’anello esterno del gruppo mozzo-ruota.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un coperchio più semplice ed economico da fabbricare. Un altro scopo dell’invenzione à ̈ di rendere il montaggio del coperchio assolutamente affidabile.
Questi ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, in accordo con l’invenzione, da un coperchio porta-sensore secondo la rivendicazione 1. Secondo un altro aspetto dell’invenzione, si realizza un gruppo cuscinettomozzo avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 6. Forme di realizzazione preferenziali dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.
In sintesi, si propone di realizzare un coperchio porta-sensore privo del tradizionale inserto metallico di rinforzo accoppiato alla parete cilindrica. Il coperchio à ̈ montato a scatto sull’anello esterno del gruppo cuscinettomozzo, grazie a mezzi di bloccaggio a scatto solidali alla parete cilindrica del coperchio porta-sensore. Tali mezzi di bloccaggio si accoppiano a scatto in un recesso o sottosquadro formato in una cavità cilindrica presentata da un’appendice tubolare dell’anello di cuscinetto esterno del gruppo cuscinetto-mozzo.
Verranno ora descritte alcune forme di realizzazione preferenziali dell’invenzione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, e facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista in sezione assiale di un gruppo cuscinetto di un mozzo ruota che incorpora un coperchio porta-sensore;
la figura 2 Ã ̈ una vista parziale ingrandita di un dettaglio del gruppo della figura 1; e
la figura 3 à ̈ una vista parziale ingrandita del coperchio della figura 1. Nella figura 1 à ̈ illustrato un gruppo cuscinetto-mozzo indicato nel suo insieme con 10. Nell’esempio di realizzazione della figura 1, il gruppo 10 à ̈ del tipo della terza generazione per una ruota condotta (non illustrata) di un veicolo a motore. Il gruppo 10 comprende un mozzo centrale 11 girevole attorno ad un asse X centrale di rotazione ed un cuscinetto volvente 12 che include un anello stazionario 13 disposto radialmente all’esterno del mozzo 11, una coppia di anelli radialmente interni ed assialmente affiancati 14a, 14b, ed una doppia corona di elementi volventi, in questo esempio rulli conici, 15a, 15b. In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni annesse, termini ed espressioni che indicano posizioni e direzioni quali “radiale†e “assiale†sono da intendersi riferite all’asse x di rotazione. Espressioni quali “assialmente interno†o “assialmente esterno†vanno invece riferite ad una condizione nella quale il gruppo cuscinetto mozzo à ̈ montato su un veicolo a motore.
Il mozzo 11 forma integralmente una porzione cilindrica centrale 17 ed una flangia 18 che si estende in direzione radialmente esterna ad un’estremità assialmente esterna del mozzo. La flangia 18 presenta fori assiali 19 circonferenzialmente equidistanziati nei quali sono inseriti bulloni 20 per il fissaggio di una ruota (non illustrata). I semianelli interni 14a, 14b sono fissati sul mozzo, in modo di per sé noto, mediante formatura a freddo di un bordo 21 all’estremità assialmente interna del mozzo, la quale viene deformata in direzione radialmente esterna, così da bloccare assialmente i semianelli sulla porzione cilindrica centrale 17 del mozzo.
L’anello esterno 13 forma una flangia di montaggio radialmente esterna 22, atta ad essere montata al montante (non illustrato) della sospensione di un veicolo, ed un’appendice tubolare 23, che sporge dal lato assialmente interno del cuscinetto, cioà ̈ dal lato che in uso à ̈ rivolto verso l’interno del veicolo. L’appendice tubolare 23 presenta una superficie radialmente esterna 24, di forma cilindrica, atta ad essere inserita in un foro di alloggiamento (non illustrato) ricavato nel montante della sospensione. L’appendice tubolare 23 presenta, inoltre, una superficie radialmente interna 25, coassiale alla superficie cilindrica esterna 24, ed una superficie piana terminale 26 che si estende radialmente all’estremità assialmente interna dell’appendice tubolare 23.
La superficie interna 25 comprende una porzione cilindrica assialmente interna 25a, ed una porzione cilindrica assialmente esterna 25b in sottosquadro, avente un diametro interno “D†maggiore rispetto ad un diametro interno “d†della porzione cilindrica assialmente esterna 25a. Le porzioni cilindriche 25a e 25b sono collegate da una porzione di collegamento 25c, preferibilmente rastremata in una direzione assialmente interna, ad esempio conica.
Un coperchio porta-sensore 30, facente parte di un dispositivo di rilevamento della velocità rotazione della ruota, à ̈ montato in posizione assialmente interna sull’appendice tubolare 23 dell’anello esterno 13. Il coperchio 30, realizzato di materiale plastico, comprende una parete di fondo 31 disposta trasversalmente ad un asse centrale A, ed una parete cilindrica 32, la quale si estende assialmente attorno all'asse A da un lato della parete di fondo 31 e forma con questa un incavo 33. L’asse centrale A del coperchio 30 coincide, nella posizione montata, con l’asse centrale X di rotazione del gruppo cuscinetto-mozzo 10.
Il coperchio 30 forma un risalto periferico anulare 34, il quale sporge radialmente verso l'esterno dalla parete cilindrica 32 e costituisce una superficie di spallamento 38 estesa radialmente e rivolta in direzione assialmente esterna, la quale serve da spallamento assiale del coperchio per garantirne un corretto montaggio sull’appendice tubolare 23.
La parete di fondo 31 forma una sede 35 per l’alloggiamento di un sensore (non illustrato). Detto sensore e altri componenti di un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione del mozzo sono noti, e pertanto non richiedono di essere qui descritti in dettaglio. Basterà qui citare che il dispositivo di rilevamento comprende inoltre un encoder indicato schematicamente con 36 di forma anulare, ad esempio un encoder di gomma che incorpora particelle di polvere magnetizzata, quale la ferrite. L’encoder, che può essere fissato in svariati modi e posizioni al mozzo girevole o ad un altro elemento solidale in rotazione al mozzo, presenta generalmente poli magnetici nord e sud disposti in modo alternato attorno alla sua circonferenza. L’encoder à ̈ situato in posizione opposta al sensore, e separato da esso da un’intercapedine. Nel presente esempio di realizzazione, il sensore à ̈ affacciato all’encoder in una direzione assiale. In altre forme di realizzazione, il sensore può essere montato in modo tale da affacciarsi all’encoder in una direzione radiale. L’invenzione non à ̈ da intendersi limitata al tipo specifico di sensore di rilevamento e di relativo encoder.
La parete cilindrica 32 del coperchio 30 à ̈ realizzata completamente di materiale plastico ed à ̈ perciò priva di un tradizionale rinforzo metallico. Il montaggio del coperchio 30 sull’appendice tubolare 23 avviene sia per interferenza radiale, sia mediante bloccaggio a scatto. A questo scopo, la parete cilindrica 32 presenta una superficie radialmente esterna 37 la quale forma un gradino 39 assialmente distanziato dalla superficie di spallamento 38. Il gradino 39 à ̈ atto a cooperare a scatto con il sottosquadro formato dalle superfici 25b e 25c nella superficie interna 25 dell’appendice tubolare 23.
Nella forma di realizzazione preferita, il gradino 39 (figura 3) Ã ̈ formato dalle seguenti porzioni della superficie radialmente esterna 37:
- una porzione cilindrica 37a, che si estende assialmente a partire dalla superficie di spallamento 38;
- una porzione di bordo, la quale à ̈ assialmente esterna in uso e distanziata dalla superficie di spallamento 38, e presenta un rilievo 37b sporgente in direzione radialmente esterna rispetto alla porzione di superficie cilindrica 37a; e
- una porzione di collegamento 37c rastremata in una direzione assialmente interna, ad esempio conica, che si estende tra il rilievo 37b e la porzione di superficie cilindrica 37a.
Nell’esempio qui illustrato, il rilievo 37b (e quindi il gradino 39) à ̈ un rilievo circonferenzialmente continuo, in forma di cresta anulare. In alternativa, il rilievo 37b può essere realizzato in modo circonferenzialmente discreto, ad esempio come una pluralità di bugne angolarmente distanziate lungo la superficie esterna 37. Con 39a à ̈ indicata la linea circonferenziale dove la porzione cilindrica 37a incontra il gradino 39; con 25d à ̈ indicata la linea circonferenziale dove la porzione cilindrica 25a si congiunge alla porzione di collegamento rastremata 25c.
La distanza assiale L tra la linea 39a e la superficie di spallamento 38, in funzione delle tolleranze di lavorazione, può essere al più uguale, se non minore, della distanza tra la linea 25d e la superficie terminale 26 dell’appendice tubolare 23. In altri termini, la porzione di superfice cilindrica 37a della parete cilindrica 32 del coperchio ha una lunghezza assiale L che può essere al più uguale, se non minore, della lunghezza assiale della porzione cilindrica assialmente interna 25a dell’appendice tubolare 23.
Il gradino 39 scorre lungo la superficie 25a, fino al raggiungimento della porzione cilindrica in sottosquadro 25b. In questo modo la superficie 37 rimane in interferenza radiale rispetto alla superficie 25, lungo il tratto L. Inoltre la superficie 37c rimane impegnata in interferenza sulla superficie 25c.
Grazie alla configurazione sopra descritta, qualsiasi gioco assiale tra il coperchio 30 e l’anello esterno 13 à ̈ annullato, e il coperchio rimane montato stabilmente sull’anello esterno del cuscinetto avendo anche un montaggio forzato con interferenza radiale, il che permette di fare a meno del tradizionale inserto di rinforzo citato nella parte introduttiva.
Preferibilmente almeno una tra le porzioni di superficie 25c e 37c à ̈ una superficie rastremata in una direzione assialmente interna. Quando il coperchio 30 à ̈ montato sull’anello esterno 13, la porzione di superficie 37c à ̈ impegnata contro la porzione di superficie 25c. Per effetto dell’impegno reciproco di queste due superfici rastremate, e grazie alla sopra citata distanza L, la superficie di spallamento 38 del coperchio à ̈ mantenuta in battuta contro la superficie piana terminale 26 dell’appendice tubolare 23, favorendo così il mantenimento della posizione assiale corretta del coperchio sul cuscinetto. La scelta di realizzare entrambe le porzioni di superficie 25c e 37c come superfici rastremata in una direzione assialmente interna favorisce ancora maggiormente l’annullamento di eventuali giochi assiali tra il coperchio e l’anello esterno.
Secondo altre forme di realizzazione (non illustrate), una sola delle due superfici 37c oppure 25c à ̈ rastremata in direzione assialmente interna, mentre l’altra delle due (25c oppure 37c) potrà avere forma diversa da quella rastremata, ad esempio potrà giacere in un piano sostanzialmente perpendicolare (o radiale o trasversale) all’asse X e all’asse A.
Nonostante siano state illustrate alcune forme di realizzazione esemplificative nella precedente descrizione dettagliata, si dovrà apprezzare che si può configurare una grande varietà di gruppi cuscinetto mozzo e coperchi porta-sensore conformati diversamente da quanto illustrato e descritto. Ad esempio, le porzioni di superficie 25a e 25b qui illustrate come cilindriche, potranno in alternativa essere coniche. Si dovrà anche apprezzare che le forme di realizzazione illustrate costituiscono solo degli esempi, e non sono da intendersi come limitative in alcun modo della portata, dell'applicabilità, o della configurazione. I disegni e la descrizione dettagliata che precede, invece, forniranno alle persone esperte nel settore una traccia conveniente per l'attuazione dell'invenzione, restando inteso che potranno essere apportati diversi cambiamenti ai valori descritti, senza esulare dall'ambito dell'invenzione così come definito nelle rivendicazioni annesse e nei loro equivalenti legali.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Coperchio (30) porta-sensore per un cuscinetto di un mozzoruota, il coperchio essendo realizzato di materiale plastico e comprendendo: - una parete di fondo (31) disposta trasversalmente ad un asse centrale (A) e provvista di una sede (31) di alloggiamento per un sensore, - una parete cilindrica (32) di montaggio, la quale si estende assialmente da un lato della parete di fondo (31) attorno a detto asse (A); il coperchio essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di bloccaggio a scatto (37b, 39) sporgenti in direzione radialmente esterna dalla parete cilindrica (32) per il bloccaggio del coperchio porta-sensore su un’appendice tubolare (23) di un cuscinetto di un mozzo ruota.
  2. 2. Coperchio secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un risalto periferico anulare (34), il quale sporge radialmente verso l'esterno dalla parete cilindrica (32) e presenta una superficie di spallamento (38) estesa radialmente e rivolta dal lato della parete cilindrica (32); il coperchio essendo caratterizzato dal fatto che i mezzi di bloccaggio a scatto comprendono un gradino (39) formato su una superficie radialmente esterna (37) della parete cilindrica (32) in una posizione assialmente distanziata dalla superficie di spallamento (38).
  3. 3. Coperchio secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto gradino (39) à ̈ formato da tre porzioni della superficie radialmente esterna (37): - una prima porzione cilindrica (37a), che si estende assialmente a partire dalla superficie di spallamento (38); - una seconda porzione, la quale à ̈ assialmente distanziata dalla superficie di spallamento (38) e presenta un rilievo (37b) sporgente in direzione radialmente esterna rispetto alla porzione di superficie cilindrica (37a); e - una terza porzione di collegamento (37c) che si estende tra il rilievo (37b) e la prima porzione cilindrica (37a).
  4. 4. Coperchio secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la terza porzione di collegamento (37c) include una porzione di superficie che si rastrema dal rilievo (37b) verso la prima porzione di superficie cilindrica (37a).
  5. 5. Coperchio secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parete cilindrica (32) à ̈ realizzata completamente di materiale plastico ed à ̈ priva di inserti metallici di rinforzo.
  6. 6. Gruppo cuscinetto-mozzo (10) per una ruota di un veicolo a motore, dove il gruppo (10) comprende: un mozzo centrale (11) girevole attorno ad un asse (X) centrale di rotazione; un cuscinetto volvente (12) che include un anello stazionario (13) disposto radialmente all’esterno del mozzo (11), ed elementi di rotolamento (15a, 15b) disposti tra l’anello stazionario (13) e il mozzo (11), l’anello stazionario (13) formando un’appendice tubolare (23) la quale sporge da un lato assialmente interno dell’anello (13) e presenta una superficie radialmente interna (25) estesa in una direzione assiale; il gruppo essendo caratterizzato dal fatto che la superficie radialmente interna (25) presenta una porzione di superficie assialmente interna (25a), una porzione di superficie assialmente esterna (25b) in sottosquadro, avente un diametro interno (D) maggiore rispetto ad un diametro interno (d) della porzione di superficie cilindrica assialmente interna (25a), ed una porzione di superficie di collegamento (25c) che collega le superfici (25a) e (25b); il gruppo comprendendo inoltre un coperchio porta-sensore (30) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 5, montato sull’appendice tubolare (23) dell’anello stazionario (13), in modo tale per cui i mezzi di bloccaggio a scatto (39, 37c) del coperchio sono impegnati nella porzione di superficie assialmente esterna (25b) in sottosquadro dell’appendice tubolare (23).
  7. 7. Gruppo secondo la rivendicazione 6 in quanto dipendente dalla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l’anello stazionario (13) presenta una superficie piana terminale (26), la quale si estende radialmente ad un’estremità assialmente interna dell’appendice tubolare (23), ed à ̈ in battuta assiale contro la superficie di spallamento (38) del coperchio porta-sensore (30).
  8. 8. Gruppo secondo la rivendicazione 6 comprendente un coperchio porta-sensore (30) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la prima porzione cilindrica (37a) della superficie radialmente esterna (37) del coperchio porta-sensore (30) ha una lunghezza assiale (L), e che la porzione di superficie assialmente interna (25a) dell’appendice tubolare (23) ha una lunghezza assiale che à ̈ al più uguale, se non minore, della lunghezza assiale (L).
  9. 9. Gruppo secondo la rivendicazione 7 comprendente un coperchio porta-sensore (30) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno una tra: - la porzione di superficie di collegamento (25c) che collega le superfici (25a) e (25b) dell’appendice tubolare (23), e - la terza porzione di collegamento (37c) che si estende tra il rilievo (37b) e la prima porzione cilindrica (37a) della superficie esterna (37) del coperchio porta-sensore (30) à ̈ una superficie rastremata in una direzione assialmente interna, e che quando il coperchio porta-sensore (30) à ̈ montato sull’anello stazionario (13), la terza porzione di superficie collegamento (37c) à ̈ impegnata contro la porzione di superficie di collegamento (25c), e la superficie di spallamento (38) del coperchio porta-sensore (30) à ̈ in battuta contro la superficie piana terminale (26) dell’appendice tubolare (23).
  10. 10. Gruppo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che entrambe dette porzioni di superficie (25c) e (37c) sono superfici rastremate in una direzione assialmente interna.
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