ITTO980140A1 - Cuscinetto con un dispositivo di tenuta ed un dispositivo di rilevamen to della velocita' di rotazione. - Google Patents

Cuscinetto con un dispositivo di tenuta ed un dispositivo di rilevamen to della velocita' di rotazione.

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ITTO980140A1
ITTO980140A1 IT98TO000140A ITTO980140A ITTO980140A1 IT TO980140 A1 ITTO980140 A1 IT TO980140A1 IT 98TO000140 A IT98TO000140 A IT 98TO000140A IT TO980140 A ITTO980140 A IT TO980140A IT TO980140 A1 ITTO980140 A1 IT TO980140A1
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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Cuscinetto con un dispositivo di tenuta ed un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un cuscinetto di rotolamento, in particolare per il mozzo della ruota di un autoveicolo, del tipo dotato di un dispositivo di tenuta e di un dispositivo per il rilevamento della velocità di rotazione dell'anello esterno .
Sono noti dispositivi di rilevamento del tipo suddetto, comprensivi di una ruota fonica in forma di disco anulare in plastica o gomma magnetizzata, solidale in rotazione all'anello rotante del cuscinetto. In alcune soluzioni note, la ruota fonica viene piantata forzatamente sull'anello rotante del cuscinetto {solitamente l'anello radialmente esterno) o su di un elemento ad esso solidale.
Si è riscontrato però che le ruote foniche di questo tipo sopportano male le tensioni a cui sono soggette quando vengono piantate; inoltre le ruote foniche montate in questo modo sono esposte all'azione di agenti contaminanti esterni quali acqua, polvere, fango, particelle metalliche provenienti dai vicini freni, ecc. che, depositandosi su di esse, tendono a diminuirne il rendimento o falsare il segnale prodotto da un sensore che capta le variazioni del flusso magnetico indotto dalla ruota fonica in rotazione. Le particelle metalliche, in modo particolare, tendono ad essere trattenute sulla superficie leggermente irregolare o scabrosa di una ruota fonica in gomma o plastica magnetizzata.
In altre soluzioni note, la ruota fonica, in plastica o gomma non ancora magnetizzata viene vulcanizzata su di un inserto metallico anulare di supporto e quindi magnetizzata unitamente ad esso. Questa tecnica di magnetizzazione, oltre ad essere complicata e costosa, non permette di raggiungere livelli di magnetizzazione ottimali della ruota fonica.
Uno scopo della presente invenzione è di realizzare una configurazione robusta ed affidabile grazie alla quale la ruota fonica non rischi di essere danneggiata in fase di montaggio, di trasporto e di esercizio.
Un altro scopo dell'invenzione è di realizzare un cuscinetto dotato di un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione che non tenda a trattenere eventuali particelle magnetiche attratte dalla ruota fonica magnetica.
Un ulteriore scopo dell'invenzione è di realizzare una configurazione che protegga la ruota magnetizzata dagli sbalzi termici provocati dai freni della vettura situati in prossimità del mozzo.
Secondo la presente invenzione, questi ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, come enunciato nella rivendicazione indipendente 1, da cuscinetto dotato di un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione integrato ad un dispositivo di tenuta e dotato di un inserto metallico che esercita una duplice funzione di elemento di supporto e protezione per la ruota fonica e di supporto di una guarnizione di tenuta in gomma. Altre caratteristiche importanti dell'invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 10.
Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di una forma di realizzazione preferita ma non limitativa del cuscinetto secondo l'invenzione; si fa riferimento al disegno allegato, che è una vista parziale in sezione assiale di un dispositivo secondo la presente invenzione montato su un cuscinetto a sfera.
Con riferimento alla figura, un cuscinetto di rotolamento per il mozzo della ruota di un autoveicolo comprende un anello rotante radialmente esterno 10 ed un anello stazionario radialmente interno 11 tra i quali sono interposti elementi di rotolamento 12, in questo esempio sfere.
Il cuscinetto è dotato di un dispositivo per rilevare la velocità di rotazione dell'anello rotante esterno 10; tale dispositivo comprende una ruota fonica 13, montata sull'anello rotante, ed un sensore (non illustrato), affacciato ala ruota fonica e montato su una parte fissa del veicolo.
La ruota fonica 13 è un disco anulare orientato radialmente e realizzato in plastica o gomma magnetizzata secondo polarità alternate in senso circonferenziale, montato adiacente al lato assialmente interno 10b (cioè rivolto verso l'interno del veicolo) dell'anello di rotolamento radialmente esterno 10.
Secondo la presente invenzione, la ruota fonica 13 è montata in un inserto metallico 14 di forma anulare piantato sull'anello esterno 10; l'inserto 14, di metallo non magnetico, quale ad esempio acciaio non magnetico, è opportunamente sagomato in modo da formare una sede atta ad accogliere la ruota fonica ed un prolungamento che fa da supporto per una guarnizione del dispositivo di tenuta del cuscinetto, come descritto nel seguito.
L'inserto 14 forma una porzione cilindrica esterna 14a che viene piantata sulla parete cilindrica esterna IOa dell'anello esterno 10 del cuscinetto; la porzione cilindrica 14a si raccorda ad una parete radiale 14b atta ad andare a battuta contro la superficie laterale 10b dell'anello esterno 10. La parete radiale 14b è a sua volta raccordata ad una porzione 14c avente sezione assiale a forma di C che realizza una sede per accogliere la ruota fonica 13. La parte radialmente interna dell'inserto anulare 14 si prolunga formando una flangia radiale 14d sulla quale è costampato un elemento di tenuta in gomma 15.
L'elemento in gomma 15 forma una porzione radialmente interna 15a che svolge essenzialmente funzioni di tenuta strisciando contro un disco metallico 16 con .sezione ad L solidale all'anello stazionario 11 del cuscinetto, ed una porzione radialmente esterna, di forma sostanzialmente cilindrica 15b che si prolunga all'interno della porzione a C 14c in cui è accolta la ruota fonica 13 per garantire il bloccaggio di questa nella sede 14c dell'inserto mefallico 14.
L'accoppiamento tra la ruota fonica 13 e l'inserto di supporto 14, che ha luogo prima del piantaggio dell'inserto 14 sul cuscinetto, deve essere tale da non produrre deformazioni o rotture nella ruota fonica all'atto dell'assemblaggio sul cuscinetto. A tale scopo, la dimensione assiale della sede anulare 14b in cui è ospitata la ruota fonica è superiore a quella della ruota fonica stessa in modo da lasciare, a ruota fonica montata, una luce assiale L tra la ruota 13 e la superficie 10b dell'anello 10 a cui la ruota 13 si affaccia. La spinta di piantaggio, indicata schematicamente dalla freccia A, non viene esercitata sul magnete, ma viene applicata sulla porzione a parete radiale 14b. La luce assiale L sarà preferibilmente minore o uguale a 0,5 mm.
Per quanto riguarda la dimensione radiale della ruota fonica, il diametro esterno D13 di questa è preferibilmente inferiore al diametro D14 della sede 14c che la ospita, alfine di evitare rotture della ruota magnetizzata all'atto del montaggio e per consentire al materiale plastico o gommoso di cui è costituita di deformarsi per variazioni termiche senza che insorgano tensioni: è noto infatti che l'acciaio dell'inserto 14 ha un coefficiente di dilatazione termica notevolmente inferiore a quello dei materiali suddetti che costituiscono la ruota fonica 13.
L'interfaccia tra la superficie cilindrica interna della ruota fonica 13 e la superficie cilindrica esterna del prolungamento cilindrico I5b dell'elemento in gomma 15 è opportunamente conformata in modo tale da realizzare dei mezzi di bloccaggio atti a bloccare in senso circonferenziale la ruota fonica rispetto all'inserto 14 ed all'elemento in gomma 15 ad esso vulcanizzato. Tali mezzi di bloccaggio sono costituiti, nella forma di realizzazione preferita illustrata, da una pluralità di nervature circonferenziali 15c che sporgono radialmente dalla superficie del prolungamento cilindrico 15b, e da una pluralità di scanalature assiali 13c formate nella superficie cilindrica interna della ruota fonica 13. Il dimensionamento delle varie parti sarà tale per cui, una volta inserita la ruota fonica nella sede 14b, le nervature circonferenziali elastiche 15c della gomma vengono leggermente schiacciate dalla superficie cilindrica interna della ruota fonica e, rigonfiandosi in corrispondenza delle scanalature assiali 13c, realizzano un bloccaggio per attrito senza peraltro opporsi in modo apprezzabile all'inserimento della ruota fonica nella propria sede. La gomma che costituisce l'elemento 15, essendo priva di particelle metalliche, è infatti più cedevole della gomma magnetizzata che forma la ruota fonica. Tale accoppiamento elastico elimina inoltre problemi di tolleranze reciproche tra la ruota fonica e il suo inserto di supporto.
Nell'esempio illustrato in figura, la superficie cilindrica esterna del prolungamento cilindrico 15b forma inoltre due bordi circonferenziali radialmente sporgenti 15d, 15e; il primo bordo 15d, posizionato in corrispondenza del lato assialmente esterno della ruota fonica 13, serve a costituire un mezzo di bloccaggio assiale che impedisce alla ruota fonica di sfilarsi assialmente dalla propria sede I4b ; il secondo bordo 15e è un labbro disegnato per contattare elasticamente la superficie dell'anello esterno 10 per perfezionare la tenuta tra l'anello esterno 10 del cuscinetto e l'inserto metallico 14 fissato su di esso.
Come si potrà apprezzare, la ruota fonica viene magnetizzata separatamente dal proprio inserto, raggiungendo così livelli di magnetizzazione ottimali, e viene quindi semplicemente calzata nella sede costituita dalla parte 14c dell'inserto metallico 14 che la racchiude esternamente ed offre una superficie esterna liscia dalla quale eventuali particelle magnetiche depositatesi sull'inserto possono essere rimosse facilmente per effetto centrifugo quando il cuscinetto è in rotazione. Inoltre, l'inserto anulare 14 che sopporta la ruota fonica 13 è conformato in modo tale da offrire una protezione esterna totale per la ruota fonica, risolvendo i problemi discussi nel preambolo. In aggiunta, la forza di piantaggio non induce sforzi di entità rilevante nella ruota fonica, in quanto le sollecitazioni derivanti da questa operazione sono interamente assorbite dall'inserto di supporto 14. Infine, la configurazione della presente invenzione permette di attutire gli sbalzi termici cui sono soggette le ruote foniche poste in vicinanza dei freni della vettura.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Cuscinetto di rotolamento, in particolare per il mozzo della ruota di un autoveicolo, comprensivo di un anello rotante radialmente esterno (10), di un anello stazionario radialmente interno (11), di un dispositivo di tenuta (16) tra detti anelli (10, 11) e di un dispositivo per il rilevamento della velocità di rotazione dell'anello esterno (10), in cui il dispositivo di rilevamento comprende una ruota fonica (13) in forma di disco anulare orientato radialmente e realizzato in plastica o gomma magnetizzata, caratterizzato dal fatto di comprendere un inserto anulare di metallo non magnetico (14) opportunamente sagomato per formare: - un mezzo di vincolo (14a) per il fissaggio dell'inserto (14) all'anello esterno del cuscinetto; un mezzo di battuta assiale (14b) atto ad andare a battuta contro una superficie laterale (10b) di detto anello esterno (10); - una sede anulare (14c) per accogliere e racchiudere esternamente la ruota fonica (13); un mezzo di supporto (14d) per un elemento in gomma (15) che forma una guarnizione di tenuta (15b) atta a strisciare contro una superficie (16) solidale ad un elemento non rotante (11) del cuscinetto.
  2. 2. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la ruota fonica (13) è magnetizzata separatamente prima di essere accoppiata all'inserto (14).
  3. 3. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sede anulare è costituita da una porzione (14c) avente sezione assiale a forma di C avente dimensione assiale superiore (L) a quella della ruota fonica (13), per cui questa non viene spinta a battuta contro detta superficie laterale (10b) dell'anello esterno (10) quando si assembla sul cuscinetto (10) l'inserto (14) con ruota fonica (13) premontata.
  4. 4. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la ruota fonica (13) ha diametro esterno (D13) inferiore al diametro (D14) della sede (14c) che la ospita, per consentire al materiale plastico o gommoso di cui è costituita di deformarsi liberamente per variazioni termiche.
  5. 5. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento in gomma (15) forma inoltre una porzione radialmente esterna (15b) di forma sostanzialmente cilindrica (15b) che si prolunga all'interno di detta sede (14c) per bloccare rotazionalmente la ruota fonica (13) rispetto all'inserto (14).
  6. 6. Cuscinetto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta porzione cilindrica (15b) dell'elemento in gomma (15) reca almeno un mezzo in rilevo (15c) elasticamente deformabile in senso radiale atto a cooperare con la superficie cilindrica interna della ruota fonica per perfezionare detto bloccaggio rotazionale tra ruota fonica (13) e inserto (14).
  7. 7. Cuscinetto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta superficie cilindrica interna della ruota fonica è dotata di almeno un recesso (13c) atto a cooperare con detto mezzo in rilievo elasticamente deformabile (15c).
  8. 8. Cuscinetto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta porzione cilindrica (15b) dell'elemento in gomma (15) forma inoltre un mezzo di bloccaggio assiale radialmente sporgente (15d) in corrispondenza del lato assialmente esterno della ruota fonica (13).
  9. 9 . Cuscinetto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta porzione cilindrica (I5b) dell'elemento in gomma (15) forma inoltre un mezzo di tenuta a forma di labbro (I5e) atto a contattare direttamente l'anello esterno (10) del cuscinetto .
  10. 10. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di vincolo (14a) è costituito da una porzione cilindrica esterna (14a) per il piantaggio sulla superficie esterna (10a) dell'anello esterno (10).
  11. 11. Cuscinetto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di battuta assiale (14b) è costituito da una parete radiale dell'inserto che raccorda detta porzione cilindrica esterna (10a) a detta sede anulare (14c).
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