IT201600119368A1 - Ruota fonica per gruppo mozzo-ruota - Google Patents

Ruota fonica per gruppo mozzo-ruota

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IT201600119368A1
IT201600119368A1 IT102016000119368A IT201600119368A IT201600119368A1 IT 201600119368 A1 IT201600119368 A1 IT 201600119368A1 IT 102016000119368 A IT102016000119368 A IT 102016000119368A IT 201600119368 A IT201600119368 A IT 201600119368A IT 201600119368 A1 IT201600119368 A1 IT 201600119368A1
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IT
Italy
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phonic wheel
wheel
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cylindrical
rotating ring
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IT102016000119368A
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Daniele Duch
Marco Gemello
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Skf Ab
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Description

RUOTA FONICA PER GRUPPO MOZZO-RUOTA
Settore Tecnico dell’Invenzione
La presente invenzione è relativa ad una ruota fonica per un gruppo mozzo-ruota.
La presente invenzione è particolarmente idonea, anche se non esclusivamente, nel campo dei gruppi mozzo-ruota per autoveicoli provvisti di un cuscinetto a rotolamento. Tali applicazioni comprendono sia il caso in cui l’anello esterno del cuscinetto è rotante mentre l’anello interno del cuscinetto è fisso, sia il caso opposto in cui l’anello interno ruota e l’anello esterno è fisso. La ruota fonica fa parte di un dispositivo di rilevamento della velocità di rotazione dell’anello rotante del cuscinetto. Tali dispositivi comprendono anche un sensore, normalmente un sensore di giri, atto ad acquisire un segnale generato dalla ruota fonica che permette di monitorare i parametri cinematici di funzionamento del gruppo mozzo-ruota. La trattazione che segue farà riferimento, a titolo di esempio, a queste specifiche applicazioni senza per questo perdere in generalità.
Tecnica Nota
Sono noti i dispositivi di rilevamento della velocità del tipo suddetto, comprensivi di una ruota fonica in forma di disco anulare o di schermo cilindrico in gomma magnetizzata, angolarmente solidale all'anello rotante del cuscinetto. In alcune soluzioni note, la ruota fonica comprende un inserto metallico, il quale è reso solidale per incollaggio alla porzione in gomma magnetizzata, ed è piantato forzatamente sull'anello rotante del cuscinetto o su di un elemento ad esso solidale. In altre soluzioni, invece, la ruota fonica è direttamente montata sull’anello rotante ed è resa angolarmente solidale all’anello rotante per incollaggio.
Si è riscontrato, però, che nel caso di incollaggio sull’inserto metallico, le ruote foniche diventano soggette a tensioni che mal sopportano, mentre nel caso di incollaggio direttamente sull’anello rotante, le ruote foniche diventano difficilmente posizionabili.
Sintesi dell’Invenzione
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una ruota fonica per un gruppo mozzo-ruota, la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.
Secondo la presente invenzione viene realizzata una ruota fonica per un gruppo mozzo-ruota provvisto di un cuscinetto a rotolamento, avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente annessa.
La ruota fonica così realizzata è montata sull’anello rotante del cuscinetto ed è resa solidale ad esso grazie all’interposizione di mezzi meccanici di supporto che, non solo ne facilitano l’assemblaggio, ma essendo ad esempio privi di qualsiasi incollaggio, sono in grado sia di annullare pressoché totalmente l’insorgere di stati tensionali nella gomma magnetizzata, sia permettere eventuali aggiustamenti di posizionamento pur garantendo la stabilità dello stesso in uso.
Inoltre, la possibilità di eliminare l’incollaggio e quindi di ridurre il numero di componenti del dispositivo di rilevamento della velocità implica gli ulteriori vantaggi relativi ad un processo di fabbricazione e di montaggio più rapido e ad un minore impatto ambientale.
Ulteriori modi di realizzazione dell’invenzione, preferiti e/o particolarmente vantaggiosi, sono descritti secondo le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni dipendenti 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 è una sezione parziale di un gruppo mozzo-ruota corredato di un dispositivo di rilevamento della velocità secondo l’invenzione, con ruota fonica radiale montata sull’anello esterno del cuscinetto;
- la figura 2 è una vista, in scala ingrandita, della ruota fonica radiale della figura 1.
Descrizione Dettagliata
Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un dispositivo rilevamento della velocità per un gruppo 2 mozzo-ruota. Il gruppo 2 è provvisto di un cuscinetto 3 a rotolamento comprendente un anello esterno 4, coassiale ad un asse A di rotazione del cuscinetto 3 stesso, un anello interno 5 coassiale all’anello esterno 4 ed un pluralità di mezzi di rotolamento 6, ad esempio sfere, interposti tra i detti anello esterno ed anello interno. Nell’esempio proposto in Fig. 1, l’anello esterno 4 del cuscinetto 3 è rotante mentre l’anello interno 5 è fisso.
Il cuscinetto 3 è dotato di un dispositivo 1 per rilevare la velocità di rotazione dell'anello rotante esterno 4; tale dispositivo 1 comprende:
- una ruota fonica 7 radiale,
- mezzi meccanici di supporto 8 interposti tra la ruota fonica 7 e l’anello esterno 4 per supportare la ruota fonica 7 e renderla angolarmente solidale all’anello esterno 4;
- mezzi meccanici di bloccaggio 9 per bloccare assialmente la ruota fonica 7 sui mezzi meccanici di supporto 8; e
- un sensore (non illustrato), affacciato alla ruota fonica e montato su una parte fissa del veicolo.
Secondo anche quanto illustrato nella Figura 2, i mezzi meccanici di supporto 8 sono montati direttamente sul lato assialmente esterno 41 dell'anello esterno 4 e comprendono una parete cilindrica di fondo 82, la quale è calettata in modo assialmente aggiustabile su una superficie cilindrica 42 esterna dell’anello esterno 4, è coassiale all’asse A, ed è radialmente delimitata verso l’esterno da una superficie cilindrica di fondo 821.
I mezzi meccanici di bloccaggio 9 sono associati ai mezzi meccanici di supporto 8 per bloccare assialmente la ruota fonica 7 sui mezzi meccanici di supporto 8 stessi, e comprendono una parete o flangia laterale 93 ridotta e una parete o flangia laterale 94 estesa, le quali sono solidali da bande opposte alla parete cilindrica di fondo 82 e si estendono radialmente verso l’esterno dalla parete cilindrica di fondo 82 stessa: le pareti o flange laterali 93 e 94 sono mezzi meccanici di bloccaggio della ruota fonica 7 e bloccano assialmente la ruota fonica 7 stessa sulla parete cilindrica di fondo 82. La parete o flangia laterale 93 ridotta è disposta assialmente da banda opposta del lato assialmente esterno 41 dell'anello esterno 4 rispetto alla parete cilindrica di fondo 82 ed è radialmente delimitata verso l’esterno da una superficie cilindrica 933 presentante un diametro 93f di dimensioni inferiori alle dimensioni di un diametro 94f di una superficie cilindrica 943 radialmente esterna della parete o flangia laterale 94 estesa, la quale è disposta dalla medesima parte del lato assialmente esterno 41 dell'anello esterno 4. Le pareti o flange laterali 93 e 94 sono, inoltre, assialmente delimitate dalla parte affacciata alla parete cilindrica di fondo da rispettive superfici 931 e 941 trasversali all’asse A e raccordate alla superficie cilindrica di fondo 821 mediante rispettivi raccordi toroidali 932 e 942.
Le pareti o flange laterali 93 e 94 così come la parete cilindrica di fondo 82 sono realizzate di materiale metallico e definiscono tra loro un inserto 81 metallico conformato a “U”, nonché un alloggiamento 100 per la ruota fonica 7: se entrambe le pareti o flange laterali 93 e 94 impediscono qualsiasi movimento assiale della ruota fonica 7 rispetto alla parete cilindrica di fondo 82, l’altezza radiale delle pareti o flange laterali 93 e 94 determina una ulteriore diversa funzione della parete o flangia laterale 93 rispetto alla parete o flangia laterale 94. Infatti, la parete o flangia laterale 93 permette l’inserimento della ruota fonica 7 all’interno dell’alloggiamento 100, mentre la parete o flangia laterale 94 permette il montaggio della ruota fonica 7 sulla superficie 42 mediante mezzi di spinta, non illustrati, che applicano una forza assiale di montaggio sulla parete o flangia laterale 94 stessa senza insistere sulla ruota fonica 7 che, almeno in fase di montaggio sul cuscinetto 3, risulta pertanto protetta. La parete o flangia laterale 94 risulta essere anche atta a proteggere la ruota fonica 7 durante il funzionamento del dispositivo di rilevamento 1 prevenendo eventuali urti della ruota fonica 7 rispetto ad elementi esterni e/o al cuscinetto 3, e/o al dispositivo di rilevamento 1 stessi.
La ruota fonica 7 comprende uno schermo cilindrico 71, realizzato in gomma magnetizzata secondo polarità alternate in senso circonferenziale, ed è radialmente delimitata verso l’esterno da una superficie 72 di lettura e verso l’interno da una superficie 73 di montaggio: entrambe le superfici 72 e 73 sono superficie cilindriche, e la superficie 72 di lettura presenta un diametro 72f di dimensioni superiori sia alle dimensioni del diametro 93f, sia alle dimensioni del diametro 94f, mentre la superficie 73 di montaggio è disposta a contatto con la superficie 821 e presenta un diametro 73f di dimensioni di poco inferiori alle dimensioni del diametro 93f, ma con una differenza sufficiente sia per consentire all’elasticità dello schermo cilindrico 71 di dilatarsi, preferibilmente radialmente, quanto basta per oltrepassare in direzione assiale, in fase di assemblaggio, la parete o flangia laterale 93, sia per rendere la parete o flangia laterale 93 un valido blocco assiale per la ruota fonica 7 stessa.
Infatti, la gomma magnetizzata con cui è realizzato lo schermo cilindrico 71 presenta una elasticità complessiva tale da permettere una dilatazione elastica dello schermo cilindrico 71 stesso in fase di assemblaggio della ruota fonica 7 sui mezzi meccanici di supporto 8: tale dilatazione elastica, che può essere ottenuta sia per via termica, preferibilmente, ma non necessariamente per riscaldamento dello schermo cilindrico 71 stesso, o per via meccanica, preferibilmente, ma non necessariamente per dilatazione meccanica dello schermo cilindrico 71 stesso, permette al diametro 73f della superficie 73 di montaggio di acquisire una dimensione maggiore della dimensione del diametro 93f della parete o flangia laterale 93, e, pertanto, permette allo schermo 71 di essere facilmente inserito all’interno dell’alloggiamento 100 scavalcando senza difficoltà la parete o flangia laterale 93. L’elasticità della gomma magnetizzata con cui è realizzato lo schermo cilindrico 71 permette, altresì, allo schermo cilindrico 71 stesso di riacquistare, una volta all’interno dell’alloggiamento 100, le proprie dimensioni nominali, ovvero quelle dimensioni che portano la superficie 73 a diretto e stretto contatto della superficie 821 creando delle condizioni di attrito tali da rendere ruota fonica 7 e parete 82 angolarmente solidali tra loro. Il ritorno elastico della gomma magnetizzata dello schermo cilindrico 71 chiude radialmente lo schermo cilindrico 71 contro la parete 82, e poiché la parete 82 è a sua volta calettata sulla superficie cilindrica 42 esterna dell’anello esterno 4, ovvero il tipo di montaggio della parete 82 rende la parete 82 stessa e l’anello esterno 4 angolarmente solidali tra loro, pur permettendo dei leggeri aggiustamenti in senso assiale qualora fosse necessario, la ruota fonica 7 risulta, in definitiva, angolarmente solidale all’anello esterno 4 il tutto solo grazie alle forze di attrito generato dalle superfici a contatto tra ruota fonica 7 e parete 82 e tra parete 82 e anello esterno 4.
La ruota fonica 7, infine, in corrispondenza dei raccordi toroidali 932 e 942, presenta rispettivi spigoli anulari arrotondati 77 e 78 tali da copiare la forma dei raccordi toroidali 932 e 942 stessi, e tali da facilitare le operazioni di assemblaggio dello schermo cilindrico 71 all’interno dell’alloggiamento 100. Gli spigoli anulari arrotondati 77 e 78 prevengono, anche, la formazione di eventuali fratture e/o crepe all’interno dello schermo cilindrico 71 e consentono, infine, anche un ottimale centraggio della ruota fonica 7 all’interno dell’alloggiamento 100.
In ultimo, occorre apprezzare che lo schermo cilindrico 71 presenta uno spessore S radiale di dimensioni decisamente superiori alla differenza tra le dimensioni del diametro 93f e le dimensioni del diametro 73f così da rendere ancora più sicuro, ovvero scevro da difetti, il montaggio della ruota fonica 7 all’interno dell’alloggiamento 100. A titolo esemplificativo, ma non limitativo, uno spessore S pari ad almeno 4 o 6 volte la differenza tra le dimensioni del diametro 93f e le dimensioni del diametro 73f rende il montaggio della ruota fonica 7 all’interno dell’alloggiamento 100 assolutamente sicuro e privo di controindicazioni, sia nel caso in cui lo schermo cilindrico 71 debba essere dilatato per via termica, sia nel caso in cui lo schermo cilindrico 71 debba essere dilatato per via meccanica.
I mezzi meccanici di supporto 8 e i mezzi meccanici di bloccaggio 9 della presente invenzione presentano parecchi vantaggi tecnici quali, ad esempio:
- la possibilità di montare la ruota fonica 7 sulla superficie 42 dell’anello esterno 4 modulando la posizione assiale della ruota fonica 7 stessa anche in fase di definitivo assemblaggio del gruppo 2 mozzo-ruota sul veicolo compensando eventuali errori di allineamento della ruota fonica 7 rispetto al citato sensore;
- la possibilità di evitare l’utilizzo di collanti per il fissaggio della ruota fonica 7 all’anello rotante 4, collanti che, spesso, non sono sostenibili dal punto di vista ambientale, e che, comunque, necessitano di particolari attenzioni durante il ciclo produttivo comportando anche un allungamento dei tempi di montaggio; e
- la possibilità di proteggere lo schermo cilindrico 71 da eventuali urti, soprattutto in fase di assemblaggio con il cuscinetto 3.
Il vantaggio maggiore presentato dai mezzi meccanici di bloccaggio 9 della presente invenzione è, però, rappresentato dalla diversa dimensione delle pareti o flange laterali 93 e 94 sia l’una rispetto all’altra, sia entrambe rispetto alla ruota fonica 7. Infatti, la particolare ridotta dimensione della parete o flangia laterale 93 rispetto ad uno spessore radiale dello schermo cilindrico 71 lascia quasi completamente sostanzialmente scoperto un bordo laterale 75 della ruota fonica 7 permettendo, nei dintorni dello schermo cilindrico 71 stesso, una più facile diffusione del campo magnetico generato dalla gomma magnetizzata dello schermo cilindrico 71. Dalla parte assialmente opposta, la ridotta dimensione della parete o flangia laterale 94 rispetto allo spessore radiale dello schermo cilindrico 71 lascia una porzione sufficientemente scoperta di un bordo laterale 76 tale da consentire, comunque, una buona diffusione del campo magnetico generato dalla gomma magnetizzata e, allo stesso tempo, da proteggere il bordo laterale 76 stesso durante il montaggio della ruota fonica 7 sull’anello esterno 4 rotante. La maggior diffusione del campo magnetico generato dalla gomma magnetizza dello schermo cilindrico 71 sia dalla parte affacciata verso il lato assialmente esterno 41 dell'anello esterno 4, sia, soprattutto, verso il lato assialmente opposto al lato assialmente esterno 41, rende ancora più libero il montaggio assiale del dispositivo 1 per rilevare la velocità di rotazione dell'anello rotante esterno 4 permettendo la facile compensazione di eventuali errori di montaggio assiali o del sensore, o della ruota fonica 7 senza, comunque, andare a discapito della qualità del segnale magnetico ricevibile dal sensore stesso.
Inoltre, ancora, la particolare ridotta dimensione della parete o flangia laterale 93 rispetto allo spessore radiale dello schermo cilindrico 71 permette un facile montaggio della ruota fonica 7 all’interno dell’alloggiamento 100 senza alcun danno per la ruota fonica 7 stessa e solo approfittando della elasticità tipica della gomma magnetizzata.
Grazie a questi molteplici vantaggi, il processo di montaggio del dispositivo, oltre ad essere più rapido in quanto si è ridotto il numero dei componenti, è ulteriormente semplificato dalla flessibilità offerta dall’estensione assiale del campo magnetico che non trova ostacolo alcuni nelle pareti o flange laterali 93 e 94, le quali, per altro, offrono una valida protezione e un effettivo e stabile montaggio della ruota fonica 7.
Oltre al modo di attuazione dell’invenzione, come sopra descritto, è da intendere che esistono numerose ulteriori varianti. Deve anche intendersi che detto modo di attuazione è solo esemplificativi e non limita l’oggetto dell’invenzione, né le sue applicazioni, né le sue configurazioni possibili. Al contrario, sebbene la descrizione sopra riportata rende possibile all’uomo di mestiere l’attuazione della presente invenzione almeno secondo una sua configurazione esemplificativa, si deve intendere che sono concepibili numerose variazioni dei componenti descritti, senza che per questo si fuoriesca dall’oggetto dell’invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate, interpretate letteralmente e/o secondo i loro equivalenti legali.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di rilevamento della velocità (1) per un gruppo (2) mozzo-ruota provvisto di un cuscinetto (3) a rotolamento, il dispositivo (1) di rilevamento comprendendo: - una ruota fonica (7) in materiale magnetizzato montata su di un anello rotante (4) del cuscinetto (3), - mezzi meccanici di supporto (8) interposti direttamente tra ruota fonica (7) e l’ anello rotante (4) per rendere ruota fonica (7) e anello (4) angolarmente solidali tra loro; il dispositivo (1) di rilevamento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, mezzi meccanici di bloccaggio (9) per bloccare assialmente detta ruota fonica (7) all’interno di un alloggiamento (100) definito dai mezzi meccanici di bloccaggio (9) stessi unitamente ai mezzi meccanici di supporto (8).
  2. 2. Dispositivo di rilevamento della velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi meccanici di supporto (8) sono montati direttamente su un lato assialmente esterno (41) dell'anello rotante (4) e comprendono una parete cilindrica di fondo (82) calettata in modo assialmente aggiustabile sull’anello rotante (4).
  3. 3. Dispositivo di rilevamento della velocità secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la ruota fonica (7) è realizzata di materiale elastico magnetizzato, è disposta a diretto contatto con la parete cilindrica di fondo (82), ed è angolarmente solidale alla parete cilindrica di fondo (82).
  4. 4. Dispositivo di rilevamento della velocità secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi meccanici di bloccaggio (9) sono associati ai mezzi meccanici di supporto (8) per bloccare assialmente la ruota fonica (7) sui mezzi meccanici di supporto (8), e comprendono due flange laterali (93, 94) solidali alla detta parete cilindrica di fondo (82); le due flange laterali (93, 94) e la parete cilindrica di fondo (82) essendo realizzate di pezzo e, preferibilmente, in materiale metallico, e definendo tra loro un inserto (81) conformato a “U” delimitante detto alloggiamento (100).
  5. 5. Dispositivo di rilevamento della velocità secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che una prima flangia laterale (93) delle due dette flange laterali (93, 94) è una flangia di dimensioni radiali ridotte rispetto alle dimensioni radiali di una seconda flangia laterale (94) delle due dette flange laterali (93, 94); detta seconda flangia laterale (94) essendo una flangia laterale (94) di spinta per il calettamento del dispositivo di rilevamento (1) sull’anello rotante (4) del cuscinetto (3) ed essendo atta a proteggere la ruota fonica (7) almeno durante il montaggio del dispositivo di rilevamento (1) sull’anello rotante (4).
  6. 6. Dispositivo di rilevamento della velocità secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la ruota fonica (7) comprende uno schermo cilindrico (71), realizzato in gomma magnetizzata secondo polarità alternate in senso circonferenziale, e presenta dimensioni radiali interne inferiori alle dimensioni radiali esterne delle due dette flange laterali (93, 94).
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