ITTO20130866A1 - Unità mozzo ruota per veicoli e metodo associato - Google Patents

Unità mozzo ruota per veicoli e metodo associato

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ITTO20130866A1
ITTO20130866A1 IT000866A ITTO20130866A ITTO20130866A1 IT TO20130866 A1 ITTO20130866 A1 IT TO20130866A1 IT 000866 A IT000866 A IT 000866A IT TO20130866 A ITTO20130866 A IT TO20130866A IT TO20130866 A1 ITTO20130866 A1 IT TO20130866A1
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IT
Italy
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wheel hub
hub unit
rays
plastic material
flange
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IT000866A
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Paolo Baratti
Andrea Serafini
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Skf Ab
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Description

UNITÀ MOZZO RUOTA PER VEICOLI E METODO ASSOCIATO
D E S C R I Z I O N E
Settore Tecnico dell’Invenzione
La presente invenzione è relativa ad una unità mozzo ruota per veicoli. L’invenzione è inoltre relativa ad un metodo per realizzare una unità mozzo ruota per veicoli protetta dalla corrosione sul suo cosiddetto lato di “outboard”, cioè quello destinato ad essere rivolto in uso dalla parte del lato esterno del veicolo e, al contempo, presentante una elevata precisione dimensionale che permetta di rimanere entro le tolleranze di “run out” ammesse. Qui e nel seguito per “run out” si intende l’oscillazione in rotazione ammessa per la flangia di outboard dell’unità, destinata a ricevere in uso una ruota di veicolo.
Tecnica Nota
Come è noto, ad esempio da US2010/0301666A1, una unità mozzo ruota comprende un elemento anulare o membro radialmente esterno provvisto radialmente sull’interno di prime piste di rotolamento, un elemento anulare o membro radialmente interno provvisto radialmente sull’esterno di seconde piste di rotolamento affacciate ed opposte alle prime piste di rotolamento ed una pluralità di corpi volventi interposti tra gli elementi radialmente esterno ed interno ed impegnanti le piste di rotolamento. Uno degli elementi anulari, che serve in uso come elemento rotante, generalmente costituito dal membro radialmente interno, comprende un fuso provvisto, sul lato di “outboard” della unità, di una flangia di montaggio per una ruota di veicolo e di un eventuale colletto cilindrico di guida che sporge assialmente dalla flangia di montaggio, da banda opposta al fuso, con il quale è coassiale.
In uso, sia il colletto, quando presente, sia la flangia di montaggio sono soggetti a venire in contatto con numerosi contaminanti (acqua, fango, polvere, sabbia) e, durante i montaggi e smontaggi ruota, ad esempio per effettuare un cambio di pneumatici, sono soggetti a sfregamenti. Queste parti della unità mozzo ruota possono pertanto essere facilmente soggette a corrosione, con formazione di ruggine.
Una soluzione nota nella tecnica è quella di rivestire almeno una superficie frontale della flangia di montaggio con uno strato metallico protettivo, ad esempio un riporto galvanico di zinco, che funga da anodo sacrificale. Tuttavia, questa soluzione presenta l’inconveniente di dover effettuare il riporto galvanico sull’elemento anulare provvisto della flangia prima del suo montaggio sulla unità mozzo ruota. Siccome, una volta montata, l’unità mozzo ruota deve venire testata per verificarne la corrispondenza alle tolleranze di “run out” richieste, operazione che spesso richiede di effettuare delle lavorazioni meccaniche sulla flangia per asportarne parti superficiali ai fini di ridurre le oscillazioni entro limiti ammissibili (in sostanza di esegue una sorta di equilibratura, come quella che si effettua sui pneumatici, ma asportando materiale anziché aggiungendo contrappesi), ne deriva che parte dello strato protettivo viene rimosso, con conseguente possibilità di innesco di ruggine.
La soluzione nota da US2010/0301666A1 prevede invece di rivestire con uno strato protettivo, dopo il montaggio della unità mozzo ruota, il solo colletto di guida, che è sicuramente una delle parti più esposte, mediante l’applicazione di uno strato di materiale sintetico foto polimerizzabile (nella fattispecie polimerizzabile mediante raggi UV). Secondo questa soluzione, viene rivestito il solo colletto, in quanto i metodi noti di applicazione di prodotti foto polimerizzabili non garantiscono di ottenere strati di rivestimento di spessore uniforme. Se questi venissero applicati anche sulla flangia, pertanto, si rischierebbe di uscire dalle tolleranze ammesse di “run out”, in quanto la presenza di strati non uniformi di rivestimento potrebbe produrre l’innesco di vibrazioni ed oscillazioni, con conseguente generazione di rumori indesiderati.
Sintesi dell’Invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di fornire una unità mozzo ruota che risulti protetta dalla corrosione su tutta la flangia di montaggio e che rispetti le tolleranze di “run out” richieste. È anche uno scopo dell’invenzione quello di fornire un metodo per realizzare una tale unità mozzo ruota.
In base all’invenzione vengono dunque forniti una unità mozzo ruota ed un metodo di realizzazione di tale unità mozzo ruota aventi le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.
Breve Descrizione dei Disegni
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra schematicamente una vista in elevazione ed in sezione radiale di una unità mozzo ruota realizzata secondo l’invenzione; e
- la figura 2 illustra schematicamente una vista in pianta dall’alto e parzialmente in sezione di una fase di un metodo di realizzazione della unità mozzo ruota di figura 1 secondo l’invenzione.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alla figura 1, è indicata nel suo complesso con 1 una unità mozzo ruota per veicoli. L’unità mozzo ruota 1 comprende, nell’esempio non limitativo illustrato, un elemento anulare o membro o anello 2 radialmente esterno provvisto radialmente sull’interno di prime piste 3 di rotolamento, un elemento anulare o membro o anello 4 radialmente interno provvisto radialmente sull’esterno di seconde piste 5 di rotolamento affacciate ed opposte alle prime piste di rotolamento 3 ed una pluralità di corpi volventi 6 interposti tra gli elementi radialmente esterno 2 ed interno 4 e che impegnano le piste di rotolamento 3 e 5, nella fattispecie illustrata formando due corone di sfere.
Uno degli elementi anulari 2,4, che serve in uso come elemento rotante, generalmente costituito dal membro radialmente interno e nell’esempio non limitativo illustrato costituito appunto dall’anello interno 4, comprende un fuso 7 provvisto, sul lato di “outboard” della unità 1, cioè verso le parti del fuso 7 e della unità 1 destinate ad essere rivolte in uso verso l’esterno del veicolo, di una flangia 8 di montaggio per una ruota di veicolo, nota e non illustrata per semplicità.
L’anello 4 è inoltre preferibilmente provvisto di un colletto o porzione anulare a manicotto 9 cilindrico/a di guida, che sporge assialmente dalla flangia di montaggio 8, da banda opposta al fuso 7, con il quale è coassiale. Il colletto o porzione a manicotto 9 ha la funzione in uso di ricevere il tamburo o disco freno e la ruota, quest’ultima venendo poi fissata alla flangia 8, che è a tale scopo provvista di una pluralità di fori passanti 10 disposti in corona.
Verso il lato di “outboard” la flangia 8 è delimitata da una superficie frontale piana 11 interrotta solo dai fori 10 che sboccano attraverso la stessa. Da tale superficie 11 si estende perpendicolarmente a sbalzo il colletto o porzione di guida 9, il quale è delimitato radialmente sull’esterno da una superficie laterale periferica 12.
Gli anelli 2 e 4 sono coassiali con il fuso 7 ed il colletto o porzione di guida 9 e tutti questi elementi sono coassiali con un asse di simmetria A della unità 1.
Secondo l’invenzione, almeno la superficie frontale 11 della flangia di montaggio 8 è interamente rivestita da uno strato 13 di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV, indicato schematicamente e fuori scala a tratteggio in figura 1. Lo strato 13 ha uno spessore prefissato e, secondo l’invenzione, è stato deposto sulla superficie frontale 11 della flangia 8 allo stato non polimerizzato mediante (figura 2) un ugello 14 di spruzzatura ad aria miscelata con una tolleranza sullo spessore prefissato non superiore a 5 micron.
Almeno anche la superficie laterale periferica 12 del colletto o porzione a manicotto 9 è interamente rivestita dal medesimo strato 13 di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV che riveste la superficie frontale 11 della flangia 8 di montaggio e che è stato formato contemporaneamente sulla flangia 8 e sul colletto 9 mediante l’ugello di spruzzatura ad aria miscelata 14 con una tolleranza sullo spessore prefissato sia sopra la flangia 8 che sopra il colletto 9 non superiore a 5 micron.
Lo spessore prefissato dello strato 13 di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV è compreso tra 30 e 40 micron.
In questo modo la unità mozzo ruota 1 presenta una tolleranza di “run out” minore od uguale a 15 micron.
I fori passanti 10 attraversano lo strato 13 di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV, non essendo stati interessati dalla fase di spruzzatura.
L’unità mozzo ruota 1 viene realizzata mediante un metodo a più fasi, la principale delle quali è illustrata in figura 2.
In un primo tempo, si assembla completamente l’unità mozzo ruota 1 e, opzionalmente, si effettua, quando necessario, una lavorazione meccanica per asportazione di truciolo sulla superficie frontale 11 della flangia 8, in modo da fare rientrare l’unità 1 in una tolleranza di “run out” ammessa. Generalmente tale lavorazione meccanica viene effettuata con una tolleranza pari o inferiore ai 10 micron.
Successivamente, l’unità mozzo ruota 1 completamente assemblata e già lavorata meccanicamente sulla superficie 11, quindi rientrante nelle tolleranze di “run out” ammesse, vien portata e montata su una attrezzatura illustrata schematicamente in figura 2 ed indicata nel complesso con 15.
L’attrezzatura 15 comprende l’ugello 14, un supporto 16 ed un motore 17, illustrato schematicamente con un blocco. L’unità mozzo ruota 1 viene montata sul supporto 16 in modo che l’elemento anulare 4, destinato in uso ad essere l’elemento rotante della unità 1, risulta portato folle dal supporto 16, il quale possiede una rigidezza elevata, in modo da evitare possibili vibrazioni. Ad esempio, l’elemento anulare 2 viene fissato angolarmente solidale al supporto 16, che è fisso. Nell’esempio non limitativo illustrato, l’elemento anulare 2 è anch’esso provvisto di una flangia 18 per il fissaggio in uso della unità 1 sul montante di una sospensione di veicolo e si può pertanto usare la flangia 18 per il fissaggio integrale della unità 1 al supporto 16. Se la flangia 18 è assente si userà un altro sistema di fissaggio, ovvio per i tecnici del ramo e che pertanto non viene descritto.
Il motore 17 viene collegato tramite un sistema di trasmissione ovvio per i tecnici del ramo e che pertanto non viene illustrato per semplicità, con l’elemento anulare 2, in modo da portare l’elemento 2, e con esso la flangia 8 ed il colletto 9, in rotazione intorno all’asse di simmetria A quando il motore 17 viene azionato.
L’ugello 14 è un ugello di spruzzatura ad aria miscelata, del tipo cosiddetto AIRMIX®. Esso è servito da un sistema noto di alimentazione 19, illustrato schematicamente a blocchi in figura 2, comprendente una linea 20 di alimentazione di aria compressa ed una linea 21 di alimentazione in pressione di un prodotto da spruzzare mediante l’ugello 14, linea 21 che è quindi equipaggiata con una pompa 22, che pesca da un serbatoio 23.
Secondo l’invenzione, il metodo di ottenimento della unità mozzo ruota 1 comprende dunque, temporalmente in sequenza dopo la fase di lavorazione per asportazione di truciolo di parti della superficie 11, una fase di rivestimento della superficie frontale 11 della flangia 8 con uno strato 13 di un materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV, indicato con 26 e contenuto nel serbatoio 23, che viene deposto sulla superficie frontale 11 della flangia 8 (e sulla superficie 12 del colletto 9) allo stato non polimerizzato mediante l’ugello di spruzzatura ad aria miscelata 14.
Secondo la principale caratteristica dell’invenzione, allo scopo di ottenere uno strato 13 di spessore uniforme a meno di tolleranze strettissime, la fase di deposizione per spruzzatura del materiale foto polimerizzabile allo stato non polimerizzato viene effettuata facendo ruotare l’unità mozzo 1 intorno al suo asse di simmetria A ad una velocità prefissata mantenendo esposta verso l’ugello di spruzzatura 14 la superficie frontale 11 della flangia 8; e, in combinazione, disponendo l’ugello di spruzzatura 14 ad aria miscelata ad una distanza radiale prefissata “a” da un bordo 24 perifericamente esterno della flangia di montaggio, disponendo altresì l’ugello 14 con un suo asse di spruzzatura B che forma con l’asse di simmetria A della unità mozzo ruota 1 un angolo � diverso da zero e da 90°, e compreso tra 20° e 80° in un piano contenente entrambi gli assi A e B.
Qui e di seguito, per “asse di spruzzatura” si intende l’asse di simmetria di un getto 25 di materiale foto polimerizzabile e lungo il quale il materiale foto polimerizzabile stesso, allo stato liquido e miscelato con aria, è proiettato verso la flangia 8 e, nell’esempio illustrato, anche verso il colletto o porzione a manicotto di guida 9, per formare sulle superfici 11 e 12 lo strato 13.
Inoltre, il materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV 26 viene spruzzato dall’ugello 14 allo stato liquido, ma ad una temperatura maggiore di quella ambiente, in particolare compresa tra 40°C e 60°C, in modo da regolarne la viscosità ad un livello voluto.
Sorprendentemente, con la combinazione di tali accorgimenti, si ottiene uno strato 13 di materiale plastico sintetico 26 foto polimerizzabile mediante raggi UV di assoluta uniformità di spessore, assolutamente impensabile a priori.
A tal fine, inoltre, la distanza radiale prefissata “a” viene scelta in modo da essere compresa tra 15 e 30 mm, mentre la velocità prefissata di rotazione del gruppo mozzo ruota 1 viene mantenuta compresa tra 45 e 75 giri al minuto; il materiale plastico sintetico foto polimerizzabile 26 mediante raggi UV viene poi spruzzato dall’ugello 14 verso la flangia 8 (ed il colletto 9) per un tempo compreso tra 6 e 12 secondi.
Il materiale foto polimerizzabile 26 utilizzato secondo l’invenzione è costituito da una pittura a base acqua, priva di solventi, contenente triacrilati sostituiti, ad esempio è costituito dal prodotto UE-17-7001/0 della ditta Lankwitzer, reperibile sul mercato.
Dopo la fase di spruzzatura illustrata in figura 2, lo strato 13 di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV 26 viene irradiato mediante raggi UV per un tempo compreso tra 10 e 15 secondi, operando secondo tecniche note e pertanto ovvie per il tecnico del ramo, che non vengono descritte per semplicità.
Per ottenere i risultati desiderati, l’ugello 14 presenta una apertura di sbocco “b” con sezione di passaggio di larghezza compresa tra 0,4 ed 1,4 mm; inoltre, il materiale plastico sintetico 26 foto polimerizzabile mediante raggi UV viene atomizzato nell’ugello mediante un flusso d’aria F (figura 2), indicato dalla freccia, ad una pressione compresa tra 2 e 10 bar, alimentando nella linea 20 aria compressa ad una pressione compresa tra 2 e 10 bar. Anche il materiale 26 stesso viene alimentato dalla pompa 22 ad una pressione compresa tra 2 e 10 bar.
In questo modo si depone uno strato 13 di spessore compreso tra 30 e 40 micron con una tolleranza (cioè una variazione di spessore ammessa) inferiore a 5 micron che, sommata con la tolleranza ammissibile per la fase di lavorazione all’utensile, pari o inferiore a 10 micron, fornisce pertanto alla fine una unità 1 protetta su tutte le superfici 11 e 12 dalla corrosione, mediante lo strato 13 di materiale 16 foto polimerizzato e che rientra nelle tolleranze più ristrette di “run out”, rimanendo al di sotto dei 15 micron.

Claims (11)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Unità mozzo ruota (1) per un veicolo comprendente un elemento anulare radialmente esterno (2) provvisto radialmente sull’interno di prime piste di rotolamento (3), un elemento anulare radialmente interno (4) provvisto radialmente sull’esterno di seconde piste di rotolamento (5) affacciate ed opposte alle prime piste di rotolamento (3) ed una pluralità di corpi volventi (6) interposti tra gli elementi radialmente esterno ed interno ed impegnanti le piste di rotolamento; in cui uno degli elementi anulari, che serve in uso come elemento rotante (4) comprende un fuso (7) provvisto, su un lato destinato in uso ad essere rivolto verso l’esterno del veicolo, di una flangia (8) di montaggio atta a ricevere in uso una ruota di veicolo; caratterizzato dal fatto che almeno una superficie frontale (11) della flangia di montaggio è interamente rivestita da uno strato (13) di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV avente uno spessore prefissato e che è stato deposto sulla superficie frontale (11) della flangia allo stato non polimerizzato mediante un ugello (14) di spruzzatura ad aria miscelata con una tolleranza sullo spessore prefissato non superiore a 5 micron.
  2. 2. Unità mozzo ruota secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’elemento anulare che serve in uso come elemento rotante (4) comprende inoltre un colletto cilindrico (9) di guida che sporge assialmente dalla flangia di montaggio (8), da banda opposta al fuso, con il quale è coassiale; almeno una superficie laterale periferica (12) del colletto essendo interamente rivestita dal medesimo strato (13) di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV che riveste la superficie frontale della flangia di montaggio e che è stato formato contemporaneamente sulla flangia e sul colletto mediante l’ugello di spruzzatura (14) ad aria miscelata con una tolleranza sullo spessore prefissato sia sopra la flangia che sopra il colletto non superiore a 5 micron.
  3. 3. Unità mozzo ruota secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che lo spessore prefissato dello strato (13) di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV è compreso tra 30 e 40 micron.
  4. 4. Unità mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che presenta una tolleranza di “run out” minore od uguale a 15 micron.
  5. 5. Unità mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la flangia di montaggio (8) è provvista sulla sua superficie frontale (11) ed attraverso lo strato (13) di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV di una pluralità di fori passanti.
  6. 6. Metodo per realizzare una unità mozzo ruota (1) per un veicolo secondo la rivendicazione 1, comprendente le fasi di: - assemblare completamente l’unità mozzo ruota (1) e, opzionalmente, - effettuare una lavorazione meccanica per asportazione di truciolo su una superficie frontale (11) di una flangia di montaggio (8) di un elemento anulare (4) in uso rotante della unità mozzo ruota portata da un fuso (7) dell’elemento anulare in uso rotante dalla parte rivolta in uso verso l’esterno del veicolo; caratterizzato dal fatto che comprende una fase di rivestimento della superficie frontale (11) della flangia con uno strato (13) di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile mediante raggi UV che viene deposto sulla superficie frontale (11) della flangia (8) allo stato non polimerizzato mediante un ugello di spruzzatura (14) ad aria miscelata; laddove, in combinazione: i)- l’unità mozzo ruota (1) viene fatta ruotare intorno ad un suo asse di simmetria (A) ad una velocità prefissata mantenendo esposta verso l’ugello (14) di spruzzatura la superficie frontale (11) della flangia di montaggio; ii)- l’ugello di spruzzatura (14) ad aria miscelata è disposto ad una distanza radiale prefissata (a) da un bordo perifericamente esterno (24) della flangia di montaggio (8) e presenta un asse di spruzzatura (B) che forma con l’asse di simmetria (A) della unità mozzo ruota un angolo compreso tra 20° e 80° in un piano contenente entrambi gli assi; iii)- il materiale plastico sintetico (26) foto polimerizzabile mediante raggi UV viene spruzzato dall’ugello (14) ad una temperatura maggiore di quella ambiente.
  7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la distanza radiale prefissata (a) è compresa tra 15 e 30 mm.
  8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la velocità prefissata di rotazione del gruppo mozzo ruota (1) è compresa tra 45 e 75 giri al minuto, il materiale plastico sintetico (26) foto polimerizzabile mediante raggi UV venendo spruzzato dall’ugello (14) verso la flangia (8) per un tempo compreso tra 6 e 12 secondi.
  9. 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che la temperatura del materiale plastico sintetico foto polimerizzabile (26) mediante raggi UV che viene spruzzato è compresa tra 40°C e 60°C, detto materiale (26) essendo costituito da una pittura a base acqua, priva di solventi, contenente tri-acrilati sostituiti.
  10. 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che dopo la fase di spruzzatura lo strato di materiale plastico sintetico foto polimerizzabile (26) mediante raggi UV viene irradiato mediante raggi UV per un tempo compreso tra 10 e 15 secondi.
  11. 11. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 6 a 10, caratterizzato dal fatto che l’ugello (14) presenta una apertura di sbocco con ampiezza (b) della sezione di passaggio compresa tra 0,4 ed 1,4 mm; e dal fatto che il materiale plastico sintetico (26) foto polimerizzabile mediante raggi UV viene atomizzato nell’ugello (14) mediante flusso d’aria, ad una pressione compresa tra 2 e 10 bar.
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