ITTO971148A1

ITTO971148A1 - Gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un autoveicolo, e procedimento per la sua realizzazione.

Info

Publication number: ITTO971148A1
Application number: IT97TO001148A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Boin; Mauro Picca
Original assignee: Skf Ind Spa
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 1999-06-30
Also published as: EP0927651A2; IT1297351B1; EP0927651A3

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un autoveicolo, e procedimento per la sua realizzazione.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un autoveicolo, e ad un procedimento per la sua realizzazione.

Sono noti cuscinetti a sfere per il mozzo ruota di un autoveicolo, del tipo a doppia corona di sfere, a contatto angolare, in cui la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente interna è ricavata in un elemento anulare separato calzato sul mozzo, mentre la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente esterna è formata sul mozzo stesso.

Sono noti alla tecnica vari metodi che consentono il bloccaggio assiale di un tale elemento anulare sul mozzo. Il metodo più tradizionale prevede l'impiego di un bullone avvitato assialmente in un foro centrale del mozzo, dove la testa del bullone spinge assialmente sul lato interno dell'elemento anulare .

Questo metodo però, pur essendo molto semplice, prevede un certo numero di operazioni, che contribuiscono a mantenerne elevato il costo; in particolare, occorre praticare una filettatura nel foro centrale del mozzo. Inoltre esso non permette di ridurre più di tanto il diametro dell'anello interno, e quindi il peso e l'ingombro totale del cuscinetto; ciò a causa del fatto che è inopportuno di ridurre di molto lo spessore della parete in cui viene praticata la filettatura per il bullone, pena dei cedimenti della stessa.

Una soluzione più recente, come ad esempio descritto nelle pubblicazioni brevettuali DE-A-4134434 ed EP-A-0 736 398, consiste nella formatura a freddo, in particolare per rollatura, di un prolungamento tubolare assiale formato sul lato assialmente interno del mozzo, in modo da creare sull'estremo di questo una parte rollata che blocchi assialmente il lato interno dell'elemento anulare, vincolandolo sul mozzo.

Le suddette tecniche di bloccaggio per rollatura, pur consentendo un risparmio di costi e materiale, presentano tuttavia un inconveniente per il fatto che l'elemento anulare viene calzato sul mozzo con una notevole interferenza per impedire che questo ruoti relativamente al mozzo. Se infatti all'elemento anulare fosse consentito di ruotare, le superfici a contatto tra l'elemento anulare ed il mozzo tenderebbero ad usurarsi, per cui con l'uso prolungato nel tempo si verrebbe a creare un gioco inammissibile all'interno del cuscinetto, con conseguente rottura dell'elemento anulare. D'altra parte il piantaggio ad interferenza dell'elemento anulare genera in questo delle forti tensioni radiali, che vengono ulteriormente aumentate nella fase di rollatura. In tal caso una minima imperfezione dell'elemento anulare ne comporta elevati rischi di rottura.

Uno scopo della presente invenzione è di realizzare un gruppo cuscinetto-mozzo in grado di ovviare agli inconvenienti sopra discussi. In modo particolare, si propone di realizzare un gruppo cuscinetto-mozzo dotato di un elemento anulare bloccato in rotazione sul mozzo senza generare tensioni interne di entità rilevante.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un gruppo cuscinetto-mozzo per una ruota di autoveicolo, del tipo comprendente una doppia corona di sfere, in cui la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente interna è ricavata in un elemento anulare separato calzato sul mozzo, mentre la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente esterna è formata sul mozzo stesso, ed in cui detto elemento anulare è vincolato assialmente sul mozzo da una porzione anulare terminale del mozzo ripiegata tramite formatura a freddo, caratterizzato dal fatto che la superficie dell'elemento anulare sulla quale viene ripiegata detta porzione terminale del mozzo reca almeno un mezzo di asperità radiale tale per cui, all'atto della formatura a freddo, detta porzione ripiegata del mozzo venga deformata da detto mezzo di asperità, copiandone almeno in parte la forma per accoppiare in rotazione l'elemento anulare al mozzo.

Altre caratteristiche importanti sono enunciate nelle rivendicazioni dipendenti 2-7.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si propone un procedimento per accoppiare in rotazione al mozzo della ruota di un autoveicolo un elemento anulare costituente una delle piste di rotolamento radialmente interne di un cuscinetto di rotolamento per detto mozzo, comprendente le seguenti fasi:

montare sul mozzo una doppia serie di sfere di rotolamento ed un anello esterno di un cuscinetto di rotolamento ;

predisporre un detto elemento anulare avente una superficie assialmente interna che reca almeno un mezzo di asperità radiale;

calzare senza interferenza radiale, o con interferenza minima, detto elemento anulare su una porzione tubolare diritta del mozzo;

ripiegare esternamente in senso radiale per formatura a freddo l'estremità assialmente interna di detta porzione tubolare del mozzo contro detta superficie dell'elemento anulare così da bloccare assialmente detto elemento anulare sul mozzo, con ottenimento di una porzione di estremità ripiegata che viene deformata da detto mezzo di asperità copiandone almeno in parte la forma, per accoppiare in rotazione l'elemento anulare al mozzo.

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di una forma di attuazione preferita ma non limitativa del gruppo e del procedimento secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la FIG. 1 è una vista schematica in sezione assiale di un gruppo cuscinetto mozzo secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 è una vista frontale, in scala ingrandita, di un elemento anulare di cui è provvisto il gruppo di FIG. 1; e

la FIG. 3 è una vista in sezione assiale dell'elemento anulare di FIG. 2.

Facendo inizialmente riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo insieme un gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un autoveicolo. Il gruppo comprende un mozzo centrale 2 che forma una delle piste di rotolamento per una serie di sfere, in particolare la pista radialmente interna per la serie di sfere 3 assialmente esterna. Con 4 è indicata la serie di sfere assialmente interna, cioè rivolta verso l'interno del veicolo; per le sfere 4 la pista di rotolamento interna è costituita da un elemento anulare separato 5, calzato sul mozzo 2 e più in particolare su una porzione tubolare assialmente interna 2a. Le piste di rotolamento esterne per le due serie di sfere 3 e 4 sono entrambe formate in un anello radialmente esterno 6.L'estremità della porzione tubolare 2a del mozzo è adatta ad essere ripiegata esternamente in senso radiale per formatura a freddo, ad esempio per rollatura, contro la superficie assialmente interna 5a dell'elemento anulare 5, così da bloccare assialmente tale elemento anulare e tutto il cuscinetto sul mozzo 2.

Secondo la presente invenzione, l'elemento anulare 5 viene calzato senza interferenza radiale, o con interferenza minima, sulla porzione tubolare 2a, inizialmente diritta come indicato in tratteggio con 2b in FIG. 1. Facendo riferimento anche alle FIGG. 2 e 3, secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, sulla superficie 5a dell'elemento anulare 5 sulla quale verrà successivamente ripiegata per rollatura l'estremità 2b' (disegnata a tratto pieno in FIG. 1) è formata una pluralità di rilievi o asperità radiali 7, preferibilmente in forma di dentellatura. All'atto della rollatura, l'acciaio della parte rollata 2b' del mozzo, all'interfaccia con le asperità 7, viene deformato da tali asperità, copiandone almeno in parte la forma; l'acciaio costituente il mozzo è, come noto, di durezza inferiore a quello dell'elemento anulare 6 del cuscinetto. Questo accoppiamento di forma previene rotazioni relative tra il mozzo e l'elemento anulare 6.

Facendo riferimento alla FIG. 2, nella forma di realizzazione preferita le asperità radiali 7 sono ottenute, in particolare, sulla circonferenza nella zona di imbocco che si raccorda con la superficie cilindrica interna 8 dell'elemento anulare 6.

Le asperità o zigrinature radiali 7 possono essere formate secondo tecniche diverse, ad esempio per tornitura o forgiatura.

Nella forma di realizzazione illustrata le zigrinature sono distribuite con continuità su di una circonferenza dell'elemento anulare; si intende però che le zigrinature potranno assumere anche una geometria diversa da quella qui illustrata. Ad esempio, le dentellature potranno essere distribuite in modo discreto o a settori, in numero variabile purché sufficienti a garantire il bloccaggio rotazionale reciproco del mozzo e dell'elemento anulare.

Si intende che l'invenzione non è limitata alle forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che è da considerarsi come un esempio di attuazione del concetto inventivo,· l'invenzione è invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. Ad esempio, secondo una variante dell'invenzione (non illustrata), le asperità potranno essere create in forma di tacche o incavi, anziché sporgenze, in modo che la rollatura provochi una penetrazione parziale o totale della parte rollata del mozzo all'interno delle tacche, conseguendo così un risultato equivalente analogo a quello sopra descritto.

Preferibilmente l'altezza o profondità radiale delle asperità sarà dell'ordine di 0,5÷0,6 mm.

Come si potrà apprezzare, l'invenzione permette di vincolare saldamente l'elemento anulare sul mozzo sia in senso assiale che rotazionale (o circonferenziale), senza incorrere negli inconvenienti discussi nella parte introduttiva.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Gruppo cuscinetto-mozzo (1) per una ruota di autoveicolo, del tipo comprendente una doppia corona di sfere (3, 4), in cui la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente interna è ricavata in un elemento anulare separato (5) calzato sul mozzo (2), mentre la pista di rotolamento radialmente interna ed assialmente esterna è formata sul mozzo stesso, ed in cui detto elemento anulare (5) è vincolato assialmente sul mozzo (2) da una porzione anulare terminale (2b') del mozzo ripiegata tramite formatura a freddo, caratterizzato dal fatto che la superficie (5a) dell'elemento anulare (5) sulla quale viene ripiegata detta porzione terminale (2b') del mozzo reca almeno un mezzo di asperità radiale (7) tale per cui, all'atto della formatura a freddo, detta porzione ripiegata (2b‘) del mozzo venga deformata da detto mezzo di asperità (7), copiandone almeno in parte la forma per accoppiare in rotazione l'elemento anulare (5) al mozzo (2).
2. Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di detti mezzi di asperità radiale (7).
3. Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di asperità radiale (7) sono distribuiti lungo una circonferenza dell'elemento anulare (6).
4 . Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di asperità radiale è disposto in una zona di raccordo tra il lato assialmente interno dell'elemento anulare (5) ed una superficie cilindrica interna (8) dell'elemento anulare (5).
5. Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un mezzo di asperità radiale (7) è costituito da almeno un rilievo radiale.
6. Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un mezzo di asperità radiale (7) è costituito da almeno un incavo radiale.
7. Gruppo cuscinetto-mozzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di asperità radiale (7) sono costituiti da una dentellatura .
8. Procedimento per accoppiare in rotazione al mozzo (2) della ruota di un autoveicolo un elemento anulare (5) costituente una delle piste di rotolamento radialmente interne di un cuscinetto di rotolamento per detto mozzo, comprendente le seguenti fasi: montare sul mozzo (2) una doppia serie di sfere 5 di rotolamento (3, 4) ed un anello esterno (6) di un cuscinetto di rotolamento; predisporre un detto elemento anulare (5) avente una superficie assialmente interna (5a) che reca almeno un mezzo di asperità radiale (7); 10 calzare senza interferenza radiale, o con interferenza minima, detto elemento anulare (5) su una porzione tubolare diritta (2a) del mozzo; ripiegare esternamente in senso radiale per formatura a freddo l'estremità assialmente interna 15 (2b) di detta porzione tubolare (2a) del mozzo <2) contro detta superficie (5a) dell'elemento anulare (5) così da bloccare assialmente detto elemento anulare sul mozzo, con ottenimento di una porzione di estremità ripiegata (2b') che viene deformata da detto mezzo di asperità (7) copiandone almeno in parte la forma, per accoppiare in rotazione l'elemento anulare (5) al mozzo (2).