ITTO990396A1

ITTO990396A1 - Dispositivo di battuta per una sospensione

Info

Publication number: ITTO990396A1
Application number: IT1999TO000396A
Authority: IT
Inventors: Christophe Houdayer; Eric Beghini; Cecile Marteau
Original assignee: Skf France
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-13
Also published as: ITTO990396A0; FR2778606A1; DE19921695A1; FR2778606B1; DE19921695B4; IT1308485B1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "DISPOSITIVO DI BATTUTA PER UNA SOSPENSIONE"

L'invenzione riguarda il campo delle battute per sospensione utilizzate in particolare sugli autoveicoli nelle aste di sospensione telescopiche delle ruote direttrici.

La battuta per sospensione è generalmente disposta nella parte superiore dell'asta di sospensione tra una calotta inferiore metallica, che serve anche come sede di appoggio per la molla di sospensione, e un blocca di supporto elastico. Il blocco di supporto elastico è composto da elementi metallici e dì elastomero ed è solidale con la scocca del veicolo. La molla di sospensione è disposta intorno allo stelo di uno stantuffo di ammortizzatore la cui estremità, generalmente l'estremità di stelo dello stantuffo, è solidale con il blocco di supporto elastico. La battuta per sospensione permette cosi di trasmettere degli sforzi assiali tra la molla e la scocca del veicolo pur consentendo un movimento angolare relativo tra la calotta di appoggio della molla, mobile in rotazione, e il blocco di supporto elastico fisso solidale con la scocca. Questo movimento angolare relativo pud derivare da una sterzata della ruota direttrice e/o dalla compressione della molla di sospensione.

E' importante facilitare il trasporto e l’assemblaggio della battuta per sospensione con i pezzi circostanti e in particolare con la calotta metallica che forma la sede di appoggio per la molla.

A questo scopo il documento US-A-4995 737 propone di munire di un rivestimento di materiale plastico ciascuno degli anelli del cuscinetto di rotolamento di battuta per sospensione. Ciascun rivestimento possiede delle protuberanze di ritegno assiale dell’altro rivestimento e uno dei due rivestimenti possiede dei ganci suscettibili di cooperare con delle luci disposte nella calotta inferiore. Si può così costituire un gruppo non smontabile tra la battuta per sospensione e la calotta inferiore, ciò che facilita le operazioni di trasporto e di manipolazione del sottogruppo battuta/calotta, le operazioni di montaggio del sottogruppo nel sistema di asta di sospensione del veicolo e l'automatizzazione di almeno una parte di queste operazioni.

Tale dispositivo presenta tuttavia taluni inconvenienti :

- esso obbliga ad utilizzare due rivestimenti di materiale plastico, da cui deriva un aumento del costo e dell'ingombro assiale del gruppo;

- esso obbliga a disporre, in un punto preciso della calotta inferiore, un'apertura per cooperare con il gancio del rivestimento inferiore, da cui deriva un aumento di costo,

- nel montaggio è necessario orientare angolarmente il rivestimento inferiore della battuta rispetto all'apertura della calotta, ciò che complica questa operazione e la sua eventuale automatizzazione, anche qui il costo risultando aumentato. Il documento DE U 29506 796 illustra una battuta per sospensione che comprende un cuscinetto di rotolamento con due anelli metallici, l'anello inferiore trovandosi in contatto con un rivestimento inferiore di plastica che serve anche per l'appoggio della molla, ciò che esclude la possibilità di utilizzare la calotta di appoggio come piano di rotolamento per gli elementi volventi.

La presente invenzione si propone di risolvere questi problemi con dei mezzi semplici, poco costosi e che permettono di ridurre contemporaneamente il numero di pezzi, l'ingombro assiale, i costi e di semplificare il processo di assemblaggio.

Il dispositivo di battuta per sospensione secondo l'invenzione è del tipo che comprende un cuscinetto di rotolamento che forma una battuta assiale disposto tra una calotta di appoggio per una molla e un blocco di supporto elastico solidale con la scocca del veicolo. Il cuscinetto di rotolamento comprende un anello superiore, in contatto con il blocco di supporto elastico, e un anello inferiore in contatto con la calotta di appoggio. Il dispositivo possiede dei mezzi di ritegno assiale della calotta di appoggio per la molla allo scopo di costituire un gruppo unitario, l'anello superiore sostenendo un organo di tenuta dotato di una parte attiva che coopera con la calotta di appoggio. La parte attiva dell'organo di tenuta, che coopera con la calotta di appoggio per la molla, realizza il ritegno assiale della suddetta calotta di appoggio rispetto alla battuta. Si costituisce cosi un gruppo unitario battuta-calotta senza pezzo supplementare e senza aumento dell'ingombro.

In una forma di attuazione dell'invenzione l'organo di tenuta è fissato sulla periferia dell’anello superiore.

In una forma di attuazione dell'invenzione l’organo di tenuta comprende una guarnizione di tenuta anulare e un involucro anulare metallico aggraffato sull'anello superiore e atto a trattenere la guarnizione di tenuta.

In un'altra forma di attuazione dell'invenzione l'organo di tenuta comprende una guarnizione di tenuta anulare monoblocco dotata di mezzi di solidarizzazione con l'anello superiore.

Vantaggiosamente l'organo di tenuta comprende un labbro di tenuta che coopera con. una superficie portante della calotta. Questo labbro di tenuta pud essere precaricato assialmente sulla superficie portante della calotta.

In un'altra forma di attuazione dell'invenzione l'organo di tenuta comprende una porzione radiale anulare che è disposta di fronte ad una porzione radiale anulare della calotta e che forma una tenuta mediante un passaggio stretto. L'organo di tenuta può comprendere un elemento metallico che è fissato sull'anello superiore e che si estende di fronte alla calotta.

Vantaggiosamente la calotta e l'anello inferiore sono monoblocco.

Si ottiene cosi in modo particolarmente economico un gruppo che riunisce la battuta per sospensione e la calotta inferiore che forma la sede di appoggio della molla.

L'invenzione sarà compresa meglio con lo studio della descrizione particolareggiata di alcune forme di attuazione prese a titolo di esempi assolutamente non limitativi e illustrate dai disegni allegati sui quali:

la figura 1 è una vista in sezione assiale della parte superiore di un sistema di sospensione di veicolo, che include una battuta conforme all'invenzione,

la figura 2 è una semivista in sezione assiale di una battuta per sospensione conforme all'invenzione ; e

le figure 3 a 5 illustrano delle varianti della forma di attuazione della figura 2.

L'ammortizzatore comprende un cilindro 1 nel quale può scorrere uno stantuffo il cui stelo 2 è collegato mediante la sua estremità superiore ad un blocco di supporto elastico 3.

Il blocco di supporto elastico 3 è fissato ad un elemento del telaio 4 e comprende:

- un elemento di collegamento interno 5 che è realizzato in due parti 5a e 5b e sul quale viene montata l'estremità dello stelo 2 dello stantuffo di ammortizzatore per mezzo di un dado 6,

- un elemento di collegamento esterno 7 che serve alla solidarizzazione con il telaio 4,

- una calotta superiore 8 che serve come sede di appoggio per il cuscinetto di rotolamento di battuta 9,

- un blocco di gomma 10 che viene fatto aderire alla superficie di questi tre pezzi e che realizza un collegamento tra questi con filtraggio delle vibrazioni.

L'elemento di collegamento esterno 7 ad un'estremità è fissato al telaio 4, ad esempio mediante avvitamento, e all'altra estremità è disposto assialmente tra le due parti 5a e 5b. La calotta superiore 8 è disposta assialmente al livello dell'elemento di collegamento interno 5, ma presenta un diametro superiore.

Si vede anche la molla di sospensione 11 la cui estremità superiore poggia su una calotta inferiore 12 che a sua volta poggia anche sul cuscinetto di rotolamento di battuta '9.

Come si vede meglio sulla figura 2, la calotta superiore 8 comprende una porzione cilindrica 8a che si estende verso il basso, dalla parte opposta rispetto al telaio 4, e una porzione radiale 8b che si estende verso l’interno, il gruppo della calotta superiore 8 essendo annegato nel materiale elastico utilizzato nel blocco di supporto elastico 3 che presenta, in prossimità della suddetta calotta superiore 8, una porzione radiale che forma una superficie portante di appoggio 16 e una superficie portante assiale 17 definita da una protuberanza assiale anulare 18 nella quale è annegata la porzione cilindrica 8a.

La battuta per sospensione 9 propriamente detta comprende un anello superiore 13 e un anello inferiore 14 di lamiera, tra i quali sono ospitate delle sfere 15.

Le sfere 15 del cuscinetto di rotolamento di battuta 9 sono trattenute da una gabbia 19 di materiale sintetico, che si prolunga dal lato interno con un labbro di tenuta 19a, che sfrega sull'anello inferiore 14, e con un labbro 19b che sfrega sull'anello superiore 13. L'anello superiore 13 comprende una porzione toroidale 13a che forma una pista di rotolamento per 'le sfere 15. Questa porzione toroidale 13a si prolunga verso l’interno e verso 11 basso con una porzione cilindrica 13b, in contatto con il labbro 19b, e verso l'esterno con una porzione radiale 13c, in contatto con la superficie portante di appoggio 16, poi con una porzione cilindrica 13d diretta verso il basso in contatto con la superficie portante assiale 17. Un bordo radiale 13e si estende verso l'esterno a partire dall'estremità inferiore libera della porzione cilindrica 13d.

L'anello inferiore 14 comprende una porzione toroidale 14a che forma una pista di rotolamento per le sfere 15 e che si prolunga verso l'interno e verso il basso con una porzione toroidale 14b supplementare con concavità opposta e in concordanza di forma con la calotta 12. L'anello inferiore 14 e la molla 11 si trovano in contatto con la calotta 12 da una parte e dall'altra di una porzione radiale 12a che si estende verso l'esterno al di là della molla 11.

Sul bordo radiale 13e che forma la periferia dell'anello superiore 13 è fissato un organo di tenuta 20 che impedisce l'introduzione di elementi esterni tra l'anello superiore 13 e la calotta 12. L'organo di tenuta 20 Comprende un elemento metallico anulare 21 e una guarnizione 22 realizzata in materiale flessibile, ad esempio in elastomero o in gomma naturale. L'elemento metallico 21, aggraffato sulla periferia dell'anello superiore 13 dopo il posizionamento della guarnizione 22, presenta una sezione a U con bracci radiali orientati verso l'interno con un braccio radiale superiore 21a in contatto con la faccia superiore del bordo radiale 13e dell'anello superiore 13, un braccio radiale inferiore 21b, che è disposto sotto la porzione radiale 12a della calotta 12 e che presenta un foro leggermente superiore al diametro esterno di quest'ultima, e un fondo cilindrico 21c che unisce i bracci radiali 21a e 21b.

La guarnizione 22 è disposta tra il braccio superiore 21a e quello inferiore 21b dell'elemento metallico 21 in contatto con il fondo 21c e si estende tra il bordo 13e e il braccio inferiore 21b e circonda radialmente la periferia della porzione radiale 12a della calotta 12.

La guarnizione 22 comprende inoltre un labbro 23 che ha origine dal suo foro 22a in prossimità del braccio inferiore 21b e che si estende verso l'interno e verso l'alto fino a venire in contatto con la faccia inferiore della porzione radiale 12a della calotta 12. Si prevede che il materiale che costatuisce la guarnizione 22 e il labbro 23, benché presenti una certa flessibilità, sia sufficientemente rigido per mantenere insieme la calotta 12 e l'anello superiore 13, come pure l’anello inferiore 14 e le sfere 15, prima del montaggio di questo gruppo tra il blocco di supporto elastico 3 e la molla 11.

Il braccio inferiore 21b dell'elemento metallico 21 permette di realizzare il ritegno assiale della guarnizione 22. Si può anche prevedere che la superficie portante cilindrica 17 del blocco di supporto elastico 3 presenti un diametro molto leggermente inferiore a quello della porzione cilindrica 13d dell'anello esterno 13, per esercitare sulla suddetta porzione cilindrica 13d un leggero precarico in modo che il blocco di supporto elastico 3 e l'anello superiore 13 siano in grado di mantenersi insieme durante il montaggio.

La forma di attuazione illustrata sulla figura 3 è simile alla precedente salvo il fatto che l'organo di tenuta 20 è privo di elemento metallico. L'organo di tenuta 20 è monoblocco, la guarnizione 22 essendo dotata di un prolungamento 24 diretto verso l’alto che circónda la periferia del bordo radiale 13e e che è dotato di una pluralità di ganci 25 che sporgono radialmente sulla faccia superiore del bordo radiale 13e e che realizzano cosi il ritegno assiale del suddetto organo di tenuta sull’anello superiore 13. I ganci 25 sono elastici e smussati per essere atti a passare intorno alla periferia del bordo radiale 13e durante l'assemblaggio dell'organo di tenuta 20 e dell'anello superiore 13. Come variante si possono sostituire i ganci con un bordino continuo che forma un ritegno assiale.

Nella forma di attuazione illustrata sulla figura 4 l'organo di tenuta 20 è ugualmente monoblocco ma comprende solamente un elemento metallico 26 che è aggraffato sulla periferia dell'anello superiore 13 e che presenta una forma sostanzialmente simile a quella dell'elemento metallico 21 della figura 2, salvo il fatto che il braccio radiale inferiore 26b si estende parzialmente sotto la porzione radiale 12a della calotta inferiore 12 formando un passaggio stretto con quest'ultima e realizzando il ritegno assiale della suddetta calotta 12 rispetto all'anello superiore 13. Questa variante è particolarmente economica.

La forma di attuazione della figura 5 è vicina a quella della figura 2, salvo il fatto che la calotta 12 di appoggio per la molla serve anche come anello inferiore per le sfere 15 del cuscinetto di rotolamento 9. La calotta 12 comprende, a partire dal bordo interno della porzione radiale 12a, una porzione toroidale 12b che forma l'anello inferiore. La porzione cilindrica 13b dell'anello superiore 13 forma un passaggio stretto con la calotta 12 in prossimità della porzione toroidale 12b per realizzare la tenuta del cuscinetto di rotolamento 9. Anche qui questa versione è molto economica.

Grazie all'invenzione si ottiene una battuta per sospensione facile da manipolare prima del montaggio, ciò che riduce i costi di fabbricazione del veicolo. Questa battuta garantisce anche una tenuta soddisfacente e comprende solo un piccolo numero di pezzi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di battuta per una sopensione, del tipo che comprende un cuscinetto di rotolamento (9) che forma una battuta assiale disposto tra una calotta di appoggio (12) per una molla e un blocco di supporto elastico (3) solidale con la scocca del veicolo, il cuscinetto di rotolamento comprendendo un anello superiore (13), in contatto con il blocco di supporto elastico, e un anello inferiore (14) in contatto con la calotta di appoggio per la molla, il suddetto dispositivo possedendo dei mezzi di ritegno assiale della calotta di appoggio allo scopo di costituire un gruppo unitario, anello superiore sostenendo un organo di tenuta (20) dotato di una parte attiva che coopera con la calotta di appoggio per la molla, caratterizzato dal fatto che la parte attiva dell’organo di tenuta realizza il ritegno assiale della calotta di appoggio per la molla rispetto alla battuta.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta è fissato sulla periferia dell'anello superiore.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta comprende una guarnizione di tenuta anulare (22) e un involucro anulare metallico (21) aggraffato sull'anello superiore e atto a trattenere la suddetta guarnizione di tenuta.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta comprende una guarnizione di tenuta anulare monoblocco dotata di mezzi di solidarizzazione (25) con l’anello superiore.
5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta comprende un labbro di tenuta (23) che coopera con una superficie portante della calotta.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il labbro di tenuta è precaricato assialmente sulla superficie portante della calotta.
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta comprende una porzione radiale anulare (26b) che è disposta di fronte ad una porzione radiale anulare della calotta e che forma una tenuta mediante un passaggio stretto.
8. Dispositivo secohdo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'organo di tenuta comprende un elemento metallico (26) che è fissato sull'anello superiore e che si estende di fronte alla calotta.
9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la calotta di appoggio per la molla e l'anello inferiore sono monoblocco. Si attesta la perfetta conformità del testo che precede.