ITTO20130005A1 - Gruppo cuscinetto per una ruota di un veicolo - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: GRUPPO CUSCINETTO PER UNA RUOTA DI UN VEICOLO

DESCRIZIONE

Settore Tecnico dell’Invenzione

La presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo cuscinetto per una ruota di un veicolo.

In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa gruppo cuscinetto comprendente:

- un anello stazionario radialmente esterno ed un anello girevole radialmente interno e definente con l’anello stazionario un’intercapedine;

- un encoder fissato sull'anello interno ed estendentesi all’esterno dell’intercapedine e frontalmente ad una appendice assiale dell’anello esterno; e

- un coperchio protettivo montato sull’appendice assiale per proteggere l'encoder e per chiudere l’intercapedine.

Tecnica Nota

Nella maggior parte delle applicazioni, l’encoder à ̈ completamente montato tra i due anelli all’interno della intercapedine, mentre, nella soluzione sopra descritta, l’encoder si estende all’esterno dell’intercapedine fino a posizionarsi frontalmente all’appendice assiale: siccome il coperchio protettivo à ̈ montato solitamente sull’esterno dell’anello esterno ed à ̈ normalmente disposto in battuta assiale contro una superficie frontale assiale all’appendice assiale, il sopra descritto posizionamento dell’encoder impedisce non solo qualsiasi attestamento assiale del coperchio contro l’appendice, ma anche la possibilità di regolare in modo ottimale la distanza tra il coperchio e l’encoder con il rischio di ridurre l’entità del segnale prodotto dalla rotazione dell’encoder e captato da un sensore affacciato all’encoder ed esterno al coperchio.

Inoltre, considerato che con la conformazione sopra descritta del sensore, non à ̈ più possibile montare il coperchio in battuta assiale contro l’appendice dell’anello esterno, risulta necessario sagomare il coperchio in modo differente da quanto attualmente noto correndo l’ulteriore rischio di non riuscire più a calzare in modo esatto il coperchio sull’appendice con la deprecabile conseguenza di rendere eventualmente possibili delle infiltrazioni di contaminanti tra coperchio e anello esterno a discapito dell’isolamento del sensore e della tenuta del gruppo.

Sintesi dell’Invenzione

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un gruppo cuscinetto per una ruota di un veicolo, il quale permetta di risolvere in modo estremamente semplice ed economico gli inconvenienti sopra descritti senza alcuna sostanziale modifica del processo di montaggio del gruppo cuscinetto e senza l’adozione di accorgimenti di forma particolarmente costosi.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo cuscinetto per una ruota di un veicolo secondo avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse.

Breve Descrizione dei Disegni

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento alla figura annessa che, in sezione assiale, ne illustra un esempio di attuazione non limitativo.

Descrizione Dettagliata

Con riferimento alla figura 1, con 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un gruppo cuscinetto per una ruota (non illustrata) di un veicolo.

Il gruppo 1 presenta un asse A di rotazione e comprende:

- un anello 10 stazionario radialmente esterno e fissabile ad un montante (non illustrato) della sospensione di un veicolo; e

- un anello 20 girevole radialmente interno e disposto all’interno dell’anello 10 per ruotare attorno all’asse A e rispetto all’anello 10 grazie all’interposizione di una pluralità di corpi 2 volventi (uno solo dei quali à ̈ illustrato).

Il gruppo 1 comprende, inoltre, una ruota fonica 30 o encoder magnetico fissato all'anello 20 interno e un coperchio 40 protettivo di materiale non-ferromagnetico montato sull'anello 10 esterno per proteggere l'encoder 30 e per chiudere un’intercapedine 3 definita tra i due anelli 10 e 20.

In particolare, l’anello 10 esterno e l’anello 20 interno sono assialmente delimitati su di un lato L del gruppo 1 da rispettive superfici 11 e 21 anulari assiali e trasversali all’asse A di rotazione, di cui la superficie 11 à ̈ disposta in posizione assiale più interna nel gruppo 1 rispetto alla superficie 21. Inoltre, l’anello 10 esterno e l’anello 20 interno sono radialmente delimitati verso l’esterno da rispettive superfici 12 e 22 cilindriche, di cui la superficie 22, affacciandosi su di una superficie 13 cilindrica interna dell’anello 10 esterno, definisce l’intercapedine 3 con la superficie 13 cilindrica stessa.

L’anello 10 esterno à ̈ provvisto di un’appendice assiale 14’, nota come “spigot†, che facilita il montaggio e centraggio del gruppo con il citato montante a ruota, delimitata radialmente dalle superfici 12 e 13 e assialmente dalla superficie 11, e di una flangia 14 di montaggio (parzialmente illustrata nella figura annessa), la quale permette il montaggio del gruppo 1 al citato montante e presenta una superficie 15 assiale trasversale all’asse A e atta ad essere disposta in battuta assiale contro il citato montante. La superficie 15 assiale à ̈ disposta dalla parte della flangia 14 affacciata all’appendice 14’ tubolare, ovvero verso la superficie 12.

Inoltre, l’anello 10 esterno à ̈ provvisto di una scanalatura 16 anulare sagomata, la quale à ̈ ricavata in corrispondenza tra la flangia 14 e l’appendice 14’ anulare sia nella superficie 12 cilindrica, sia nella superficie 15 assiale, ed à ̈ assialmente delimitata dalla parte della flangia 14 da una superficie 17 di fondo, la quale à ̈ parallela alla superficie 15 ed à ̈ trasversale all’asse A.

Il coperchio 40 protettivo à ̈ realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, di materiale non-ferromagnetico ed à ̈ montato, preferibilmente con interferenza, sulla superficie 12 cilindrica dell'anello 10 esterno per proteggere l'encoder 30 e per chiudere l’intercapedine 3.

Il coperchio 40 presenta una forma a tazza con la concavità rivolta verso l’intercapedine 3, e comprende una parete 41 anulare di fondo disposta trasversalmente all’asse A in posizione parallela ed affacciata alle superfici 11 e 21, ed una parete 42 cilindrica di montaggio, la quale à ̈ coassiale all’asse A, à ̈ solidale alla parete 41 anulare di fondo, ed à ̈ montata o calettata sulla superficie 12. La parete 42 cilindrica comprende un bordo 43 libero ripiegato radialmente verso l’esterno e disposto all’interno della scanalatura 16 assialmente in battuta contro la superficie 17 di fondo: siccome la distanza assiale tra la superficie 17 di fondo e la superficie 15 à ̈ di dimensioni superiori alle dimensioni dello spessore del bordo 43, quest’ultimo risulterà completamente disposto all’interno della scanalatura 16 e non interferirà con le operazioni di montaggio del gruppo 1 sul citato montante. Infatti, quando il gruppo 1 viene accoppiato al citato montante, la parete 42 cilindrica viene inserita all’interno di una sede cilindrica del montante stesso, e la flangia 14 viene disposta in battuta assiale contro il montante in modo tale che la superficie 15 sostanzialmente aderisca al montante stesso. La presenza e la posizione del bordo 43 rispetto al citato montante garantirà anche il mantenimento del coperchio 40 nella sua posizione di montaggio.

Il gruppo 1 à ̈, inoltre, provvisto di un vano 60 anulare, il quale à ̈ delimitato dalle pareti 41 e 42, e dalla superficie 11. Il vano 60 à ̈ isolato dall’esterno dal coperchio 40 e, nel suo interno, à ̈ alloggiato l’encoder 30, il quale à ̈ fissato sulla superficie 22 cilindrica esterna dell'anello 20 interno e si estende radialmente dalla superficie 22 cilindrica fino, al massimo, in prossimità della parete 42, ovvero della superficie 12 cilindrica.

In particolare, l’encoder 30 comprende un supporto 31 anulare flangiato, il quale à ̈ montato sulla superficie 22 cilindrica, e comprende, a sua volta, un corpo 32 tubolare calettato sulla superficie 22, ed una flangia 33 anulare solidale al corpo 32 ed estendentesi dal corpo 32 stesso radialmente verso l’esterno e verso la parete 42. La flangia 33 à ̈ delimitata, da banda opposta del corpo 32, da un bordo 34 terminale libero cilindrico sostanzialmente posizionato in modo radialmente equidistante dalla superficie 13 e dalla superficie 12, e frontalmente alla superficie 11, ovvero posizionato all’interno del vano 60.

L’encoder 30 comprende, inoltre, una porzione 35 anulare magnetizzata, la quale à ̈ solidale alla flangia 33 ed à ̈ composta da una pluralità di poli magnetici a polarità opposta e alternati tra loro. L’encoder 30 definisce con la parete 41 del coperchio 40 un meato M anulare di ridottissime dimensioni assiali e le cui dimensioni sono sostanzialmente determinate dalla lunghezza assiale della parete 42 e dal contatto tra il bordo 43 e la superficie 17 di fondo della scanalatura 16.

Da quanto sopra descritto risulta evidente che la presenza del vano 60 nel gruppo 1 permette all’encoder 30 di estendersi radialmente ben oltre il limite geometrico imposto dalla superficie 13 come nel caso dei gruppi cuscinetto tradizionali nei nei quali gli encoder sono interamente disposti nell’intercapedine 3. Pertanto, la possibilità di estendere liberamente l’encoder 30 fino a raggiungere il diametro massimo consentito e definito dalla superficie 12, permette di creare una porzione 35 anulare di dimensioni circonferenziali maggiorate rispetto agli encoder dei gruppi cuscinetto tradizionali.

Allo scopo di sigillare la scanalatura 16, ovvero impedire l’infiltrazione di impurità e contaminanti all’interno del coperchio 40, il gruppo 1 comprende mezzi sigillanti, schematicamente illustrati nella figura annessa e indicati con 50, i quali sono interposti tra il bordo 43 ripiegato, ovvero tra una sua superficie 43’ anulare frontale, e la superficie 17 di fondo.

I mezzi sigillanti 50 comprendono un agente sigillante solido microincapsulato, definito preferibilmente da una vernice di prerivestimento, la quale, prima che il coperchio 40 sia montato sull’appendice 14’, ovvero assemblato al gruppo 10, viene depositata in quantità dosata alternativamente o nella scanalatura 16 anulare e sulla superficie 17 di fondo, oppure sulla superficie 43’ del bordo 43 terminale ripiegato. La scelta tra prerivestire la superficie 17 o la superficie 43’ dipende essenzialmente dal ciclo di montaggio e di produzione del gruppo 10 e l’agente sigillante solido microincapsulato permette ampia libertà in entrambi i sensi. L’agente sigillante solido microincapsulato non reagisce fino a quando il coperchio 40 non viene saldamente fissato in posizione sull’appendice 14’ e, in particolare, fino a quando le due superfici 17 e 43’ non vengono pressate l’una contro l’altra. Solo nel momento in cui viene esercitata un’azione di pressione tra le superfici 17 e 43’, le microcapsule si frantumano, lasciando fuoriuscire l’agente sigillante che polimerizza rapidamente realizzando la sigillatura della scanalatura 16.

Per favorire la polimerizzazione, e a seconda delle esigenze di utilizzo e dell’ambiente di montaggio, l’agente sigillante solido microincapsulato dovrebbe essere di tipo preferibilmente anaerobico, ad esempio di tipo siliconico. Laddove possibile, invece, l’agente sigillante solido microincapsulato potrebbe essere di tipo preferibilmente aerobico.

Nonostante tutti gli accorgimenti di montaggio, considerato che il coperchio 40 à ̈ realizzato con uno spessore il più ridotto possibile, soprattutto nella parete 41, si potrebbe formare eventualmente una sorta di meato, generalmente discontinuo, tra la parete laterale cilindrica 42 e la superficie cilindrica 12 esterna: pertanto, nella denegata ipotesi che tale meato si formasse, e allo scopo di sigillare ulteriormente a tenuta anche tale eventuale meato, i mezzi sigillanti 50 (sempre schematicamente illustrati nella figura annessa) sono anche preferibilmente interposti tra la parete laterale cilindrica 42 del coperchio 40 e l’appendice assiale 14’. In questo caso, i mezzi sigillanti 50 comprendono un agente sigillante solido microincapsulato, definito preferibilmente da una vernice di prerivestimento e depositato in quantità dosata sulla parte interna della parete laterale cilindrica 42 prima che il coperchio 40 sia montato sull’appendice 14’, ovvero assemblato al gruppo 10. Alternativamente, i mezzi sigillanti 50 possono essere depositati sempre in quantità dosata ma sulla superficie 12 dell’appendice 14’ prima che il coperchio 40 sia montato sull’appendice 14’ stessa, ovvero assemblato al gruppo 10. La scelta di dove depositare i mezzi sigillanti 50 prima dell’assemblaggio del coperchio 40 al gruppo 10 dipende dal ciclo produttivo del gruppo 10, dal tipo di movimentazione dei componenti del gruppo 10, dal fatto che il coperchio 40 possa essere montato sull’appendice 14’ lungo le linee di produzione degli altri componenti del gruppo 10, oppure possa essere montato altrove.

Poiché una volta che il coperchio 40 à ̈ stato montato sull’appendice 14’, i mezzi sigillanti 50 vengono a trovarsi in un ambiente praticamente anaerobico anche per effetto dell’azione di sigillatura realizzata dai mezzi sigillanti 50 disposti tra le superfici 17 e 43’, l’agente sigillante solido microincapsulato à ̈, in questo caso, di tipo anaerobico in modo tale da permetterne la polimerizzazione e la solidificazione anche in assenza di aria.

Come sopra descritto, il coperchio 40, ovvero la parete 42, à ̈ montata con interferenza o calettata sulla superficie 12 dell’appendice 14’ e tale montaggio, unito all’effetto della polimerizzazione dei mezzi sigillanti, soprattutto quando anche disposti tra la parete 42 e la superficie 12, dovrebbe garantire da qualsiasi accidentale smontaggio del coperchio 40 stesso. Tuttavia, la forza di smontaggio del coperchio 40, ovvero la forza necessaria a smontare il coperchio 40, inizialmente garantita sostanzialmente dalla sola interferenza con l’appendice 14’ con il favorevole, ma non decisivo, apporto della polimerizzazione dei mezzi sigillanti, può essere incrementata in modo decisivo utilizzando mezzi sigillanti 50 comprendenti agenti sigillanti solidi microincapsulati aventi anche proprietà adesive per resistere meglio a trazione e a sforzi di taglio. Tali agenti sigillanti solidi e adesivi dovrebbero essere sempre di tipo siliconico, ed eventualmente anche a base acrilica, o metacrilato a polimerizzazione anaerobica, e dovrebbero possedere, soprattutto nel caso in cui siano applicati sulla parete 42, un basso coefficiente di attrito in fase di montaggio.

Per ampliare le possibilità di movimentazione del coperchio 40 e di produzione del gruppo cuscinetto 1, come soluzione alternativa ai sopra descritti agenti sigillanti solido microincapsulato dei mezzi sigillanti 50, questi possono essere sostituiti da agenti sigillanti liquidi dotati o meno di proprietà adesive più elevate in resistenza a trazione e a sforzi di taglio. Tali agenti sigillanti liquidi possono essere utilizzati in tutte le soluzioni di montaggio sopradescritte e trovano vantaggiosa applicazione tra le superfici 17 e 43’ soprattutto allorquando à ̈ necessaria la massima precisione nel montaggio del coperchio 40. Infatti, sebbene uno strato di rivestimento di sigillante solido può essere anche di soli pochi micron, in alcune applicazioni à ̈ preferibile usare un agente sigillante liquido in microcapsule, il cui spessore à ̈ sicuramente di pochi micron e non influenza il montaggio del coperchio 40, piuttosto che un agente sigillante solido in microcapsule il cui spessore finale, una volta polimerizzato, potrebbe non essere di soli pochi micron.

Si potrà apprezzare che l’utilizzo congiunto del bordo 43 libero ripiegato e disposto all’interno della scanalatura 16 assialmente in battuta contro la superficie 17 di fondo, e dei mezzi sigillanti 50, nelle loro varie forme sopra descritte, rendono la produzione del gruppo 10 non solo assolutamente flessibile per quanto riguarda soprattutto il montaggio del coperchio 40, ma anche particolarmente precisa anche in presenza di una ruota fonica 30 disposta esternamente all’intercapedine 3, nonché molto sicura

Le forme di realizzazione illustrate costituiscono solo un esempio, e non sono da intendersi come limitative in alcun modo della portata, dell'applicabilità, o della configurazione dell’invenzione sopra descritta. Il disegno 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 alla configurazione degli elementi descritti nelle forme di realizzazione esemplificative, senza esulare dall'ambito dell'invenzione così come definito nelle rivendicazioni annesse e nei loro equivalenti legali.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo (1) cuscinetto per una ruota di un veicolo, il gruppo (1) cuscinetto presentando un asse (A) di rotazione e comprendendo: - un anello (10) stazionario radialmente esterno provvisto di un’appendice assiale (14’) tubolare delimitata da una superficie cilindrica (12) esterna, e di una flangia (14) trasversale all’asse (A) di rotazione e assialmente delimitata, dalla parte dell’appendice assiale (14’), da una superficie (15) frontale assiale; - un anello (20) girevole radialmente interno e definente con l’anello (10) stazionario un’intercapedine (3); - un encoder (30) fissato sull'anello interno (20) ed estendentesi all’esterno dell’intercapedine (3) e frontalmente all’appendice assiale (14’); e - un coperchio (40) protettivo montato sull’appendice assiale (14’) per proteggere l'encoder (30) e per chiudere l’intercapedine (3) e comprendente una parete laterale (42) montata sulla superficie cilindrica (12) esterna; il gruppo (1) cuscinetto essendo caratterizzato dal fatto - che l’anello (10) stazionario comprende una scanalatura (16) anulare sagomata ricavata attraverso la superficie (15) assiale e delimitata assialmente da una superficie (17) di fondo; - che la parete laterale (42) del coperchio (40) à ̈ provvista di un bordo (43) ripiegato e disposto assialmente in battuta contro la superficie (17) di fondo della scanalatura anulare (16); - di comprendere, inoltre, mezzi sigillanti (50) interposti tra il bordo (43) ripiegato e la superficie (17) di fondo per sigillare a tenuta la scanalatura (16) anulare impedendo l’infiltrazione di impurità tra il coperchio (40) e l’appendice assiale (14’).
2. 2. Gruppo cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi sigillanti comprendono un sigillante liquido depositato e dosato, prima del montaggio del coperchio (40), o nella scanalatura (16) anulare, o sul bordo (43) terminale ripiegato.
3. 3. Gruppo cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi sigillanti comprendono un sigillante solido applicato e dosato, prima del montaggio del coperchio (40), o nella scanalatura (16) anulare, o sul bordo (43) terminale ripiegato.
4. 4. Gruppo cuscinetto secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi sigillanti sono anche interposti tra la parete laterale cilindrica (42) del coperchio (40) e l’appendice assiale (14’) tubolare per sigillare ulteriormente a tenuta la parete laterale cilindrica (42) sulla superficie cilindrica (12) esterna.
5. 5. Gruppo cuscinetto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi sigillanti possiedono anche proprietà adesive per bloccare, contestualmente all’azione sigillante, il coperchio (40) sull’appendice assiale (14’).