ITTO960803A1

ITTO960803A1 - Mozzo o gruppo mozzo ruota che permette un migliore montaggio e smon- taggio di un organo frenante.

Info

Publication number: ITTO960803A1
Application number: IT96TO000803A
Authority: IT
Inventors: Paolo Bertetti; Andreas Rutter
Original assignee: Skf Ind Spa
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-01
Also published as: IT1288720B1; US6076896A; DE69705007T2; EP0834670B1; EP0834670A1; DE69705007D1

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: Mozzo o gruppo mozzo ruota che permette un migliore montaggio e smontaggio di un organo frenante.

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si pone nel settore dei mozzi delle ruote di veicoli dotati di un organo frenante, a disco o a tamburo, comprendente un disco anulare il cui bordo interno forma una pluralità di orecchie radiali; più in particolare, l'invenzione si riferisce ad un mozzo o gruppo mozzo ruota di veicolo che permette di montare e smontare un organo frenante del tipo suddetto dal lato esterno del veicolo su un elemento porta-freno posto sul lato interno della flangia del mozzo.

L'invenzione si riferisce inoltre al montaggio ed al fissaggio dell'organo frenante all'elemento porta-freno.

Descrizione dello stato della tecnica

È noto che 1 mozzi delle ruote dei veicoli a motore formano una flangia radiale per il collegamento alla ruota e all'organo frenante, a disco o a tamburo. Nelle configurazioni tradizionali, come illustrato in FIG. 1A, il freno a disco o a tamburo viene montato sul gruppo mozzo o gruppo cuscinetto/mozzo tréunite centraggio su un bordo circolare sull’esterno della flangia del mozzo e viene vincolato tramite mezzi di fissaggio filettati e infine fissato dai bulloni della ruota.

Queste soluzioni della tecnica nota comportano un inconveniente per il fatto che il bloccaggio della ruota provoca distorsioni nel disco freno. Inoltre, per l'influenza delle variazioni termiche, la superficie frenante risente negativamente delle distorsioni a causa del suddetto sistema di vincolo.

È perciò uno scopo principale della presente invenzione proporre un sistema che permette di vincolare facilmente l'organo frenante all'elemento porta-freno e al mozzo in maniera tale che l'organo frenante sia libero di deformarsi per effetto delle variazioni termiche cui è soggetto senza indurre tensioni né deformazioni a quegli elementi ad esso adiacenti o a cui è vincolato.

Altro scopo della presente invenzione è dì realizzare un gruppo mozzo o mozzo/cuscinetto che consenta di montare e smontare un organo frenante del tipo sopra discusso in modo semplice e dall'esterno del veicolo sul lato interno della flangia radiale del mozzo su dì un elemento porta-freno a sua volte collegato alla flangia stessa, eliminando così gli inconvenienti sopra citati relativi al tradizionale centraggio e fissaggio della ruota.

Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare un gruppo mozzo che permetta una migliore ventilazione dell'organo frenante e quindi un migliore smaltimento del calore generato durante la frenatura.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è di perfezionare il fissaggio del disco freno all'elemento porta- freno agendo dall'esterno.

Sintesi dell'Invenzione

I suddetti ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un mozzo o gruppo mozzo per ruota di veicolo del tipo dotato dì una flangia radiale per il collegamento alla ruota e ad un organo frenante avente una porzione a disco anulare con una pluralità di orecchie che sporgono radialmente dal suo bordo interno, il gruppo mozzo è caratterizzato dal fatto che detta flangia mozzo definisce una pluralità di passaggi assiali, in forma di incavi radiali periferici o fori, per infilare una pluralità di perni assiali da inserire in fori ottenuti in dette orecchie dell'organo frenante ed in aperture ottenute in almeno una parete radiale di un elemento porta-freno solidale in rotazione al mozzo per bloccare rotazionalmente l'organo frenante al mozzo; di conseguenza, quando la ruota viene montata sull'esterno della flangia mozzo, il movimento assiale di detti perni verso l'esterno è impedito dalla ruota.

Preferibilmente, detta flangia ha sagoma periferica esterna di forma sostanzialmente stellata con una successione alternata di appendici e incavi radiali angolarmente equidistanziate con passo angolare corrispondente a quello di dette orecchie radiali sporgenti dal bordo interno dell'organo frenante. La forma del bordo interno dell ' organo frenante e della sagoma esterna di detta flangia sono tali da permettere di far passare l’organo frenante dall'esterno del veicolo oltre la flangia mozzo.

Breve descrizione del disegni

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di alcune forme di realizzazione preferite ma non limitative del gruppo mozzo secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la FIG. 1A è una vista in sezione di un modo tradizionale per montare un organo frenante al mozzo della ruota;

la FIG. 1 è una vista frontale schematica di un organo frenante e di un gruppo mozzo secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 è una vista schematica in sezione assiale di una prima forma di realizzazione del gruppo mozzo di FIG. 1;

le FIGG. 3 e 4 sono due viste prospettiche schematiche di due forme di realizzazione alternative del gruppo mozzo secondo L'invenzione;

le FIGG. 5, 6 e 7 sono viste schematiche in sezione assiale, simili alla FIG. 2, di rispettive ulteriori forme di realizzazione del gruppo mozzo;

le FIGG. 8 e 9 sono rispettivamente una vista in sezione e una vista prospettica di un'altra variante dell'invenzione;

le FIGG. 10 e 11 sono rispettivamente due viste in sezione secondo le frecce X e XI di FIG.

9; e

la FIG. 12 è una vista prospettica di un'ulteriore variante realizzativa.

Descrizione delle forme di realizzazione preferite Facendo inizialmente riferimento alla FIG. 1, con 10 è indicato nel suo insieme un organo frenante, in questo esempio un disco freno, di tipo noto e costituito da un disco anulare il cui bordo interno forma una pluralità di orecchie radiali 11 angolarmente equidistanziate con passo angolare a che sporgono in direzione dell'asse geometrico centrale di rotolamento. In ciascuna orecchia 11 è previsto un foro passante 12 per il fissaggio ad una flangia radiale 13 rotante del mozzo ruota 14, illustrato in FIG. 2. Nelle varie forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, il mozzo 14 forma anche una delle due piste di rotolamento interne del cuscinetto (indicato nel suo insieme con 15), ma si intende che la presente invenzione è ugualmente applicabile a soluzioni in cui le piste di rotolamento sono entrambe formate da semi-anelli distinti, come indicato schematicamente dalla linea tratteggiata A in FIG. 2.

Sempre con riferimento alla FIG. 2, come già descritto nella domanda di brevetto italiana n. IT-Τ096Ά000387 a nome della stessa Richiedente, alla flangia rotante 13 del mozzo è fissato tramite i bulloni 41 della ruota 40 un elemento di collegamento intermedio 20 di forma anulare che è situato internamente rispetto alla flangia 13 e che sopporta l'organo frenante 10.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la flangia 13 del mozzo ha sagoma periferica esterna di forma sostanzialmente stellata; nella periferia esterna della flangia e individuata una successione alternata di appendici radiali 18 ed incavi 19. I fori 17 per i bulloni di fissaggio della ruota sono ricavati nelle appendici radiali 18, che sono angolarmente equidistanziate con lo stesso passo angolare a delle orecchie 11 dell'organo frenante 10. Come si comprenderà osservando la FIG. 1, la forma e le dimensioni della sagoma periferica della flangia mozzo 13 ha forma e dimensioni tali da permettere di infilare l'organo frenante 10 sopra e oltre la flangia 13 quando il gruppo mozzo/cuscinetto è già montato sul veicolo (non illustrato per semplicità), senza interferire né con le appendici radiali 18 della flangia mozzo 13, né con una pluralità di orecchie radiali 25, descritte in dettaglio più assialmente con le appendici radiali 18 della flangia mozzo 13. Allo scopo di migliorare ulteriormente la ventilazione, tra le aperture di ventilazione 27 sono ricavate ulteriori aperture di ventilazione 27' sfalsate rispetto alle appendici radiali 18.

Nell'esempio di FI6. 4, le orecchie radiali 25 sono invece sfalsate tra le appendici radiali 18 della flangia mozzo 13. In questo caso per infilare il perni 30 dall'esterno non è necessario ricavare fori appositi, in quanto è possibile inserire i perni attraverso le aperture di ventilazione 27 tra due appendici 18 consecutive. Come illustrato nella sezione assiale di FIG. 5, per impedire che i perni 30 possano sfilarsi verso l'interno del veicolo, lungo i perni è prevista un mezzo di attestamento, in forma di una porzione allargata 31, che si attesta assialmente contro l'orecchia 25; l'estremità esterna del perno viene bloccata dalla ruota 40. La porzione allargata 31 potrà essere realizzata di pezzo con il perno o anche infilando forzatamente su di esso un anello di arresto distinto o bloccandovi sopra un seeger di arresto.

In FIG. 7 è illustrata un'ulteriore variante realizzativa in cui la parete 23 dell'elemento porta-freno 20 si infila in scanalature Ila ottenute avanti, ottenute ripiegando radialmente alcune porzioni dell'elemento anulare porta-freno 20.

Come indicato schematicamente dalle frecce I e Il di FIG. 2, il disco freno 10 (o il freno a tamburo) viene dapprima spinto assialmente dall'esterno verso l'interno (freccia I) fino ad attestarsi assialmente contro la parete radiale 23 dell'elemento porta-freno 20, dopodiché (freccia II) l'organo frenante 10 viene ruotato di mezzo passo angolare (a/2) così da allineare assialmente i fori 12 dell'organo frenante 10 con corrispondenti aperture 22 dell'elemento porta-freno 20. Quindi si infila dall'esterno una pluralità di perni assiali 30, preferibilmente metallici, attraverso fori 17' appcsitamente ottenuti nelle appendici radiali 18 della flangia mozzo 13 ed attraverso i fori e le aperture allineate 12 e 22, bloccando rotazionalmente l'organo frenante 10 al mozzo 14.

Come illustrato in FIG. 2, i perni 30 hanno una testa allargata 31 che va a battuta contro la superficie assialmente esterna 16 della flangia mozzo 13. Nella forma di realizzazione illustrata in FIG. 2, nella superficie 16 è ricavata una pluralità di recessi 17'' allargati all'imbocco dei fori 17' atti ad accogliere le teste allargate 31 in modo che i loro estremi assialmente esterni siano a raso con la parete 16 della flangia 13 nella posizione montata.

Si procede quindi montando il cerchione 40 della ruota, fissandolo in modo amovibile mediante i bulloni 41. Il serraggio dei bulloni 41 blocca il cerchione contro il mozzo, e risulta così impedito lo sfilamento assiale dei perni 30 verso l'esterno dai fori allineati 12, 22. La funzione della porzione allargata 31 dei perni 30 è di impedire che i perni si possano sfilare verso l'interno del veicolo.

Facendo riferimento alle FI6G. 2 e 3, per accogliere i perni 30 nell'elemento porta-freno 20 le aperture 22 sono ricavate sia nella parete o flangia assialmente più interna 23, sia nelle orecchie radiali 25 ottenute in corrispondenza delle aperture 22 della suddetta parete 23, così da offrire due punti di contrasto alla rotazione per ciascun perno 30 su ambo i lati delle orecchie 11 del freno.

In FIG. 6 è illustrata in sezione assiale una forma di realizzazione alternativa in cui l'elemento porta-freno 20 è saldato in 24 agli estremi delle appendici radiali 18 della flangia mozzo 13.

Sempre secondo la presente invenzione, le aperture 22 sono allungate in senso radiale come asole, così da consentire all'organo frenante 10 di espandersi e contrarsi liberamente sotto l'effetto delle sollecitazioni termiche cui è soggetto in esercizio, senza trasmettere alcuna tensione agli altri elementi del gruppo mozzo/cuscinetto. Ciò è estremamente vantaggioso in guanto sono eliminate anche le deformazioni indotte dalle escursioni termiche o dal serraggio dei bulloni su una ruota non perfettamente piana. In aggiunta, le aperture ad asola 22 nelle varie orecchie 25 sono disposte a raggiera rispetto all'asse della ruota così che l'organo frenante 10 rimane sempre perfettamente centrato anche quando è dilatato termicamente. Preferibilmente, le orecchie 25 sono distanziate assialmente dalla parete 23 in modo da accogliere l’organo frenante 10 con un certo gioco assiale per renderlo libero di dilatarsi termicamente senza indurre deformazioni negli elementi ad esso vincolati.

Le orecchie 25 sono ricavate ripiegando radialmente una parte sostanzialmente cilindrica o debolmente conica 26 dell'elemento porta-freno 20, determinando in questo delle aperture 27 che facilitano la ventilazione e lo smaltimento del calore che si genera nei freni durante la frenatura. Le orecchie radiali 25 sono in questo esempio (FIG. 3) allineate nello spessore delle orecchie 11 dell'organo frenante 10.

In una forma di realizzazione ancora diversa, illustrata in FIG. 8, lo sfilamento del perni 30 è impedito dalle stesse estremità del bulloni 41 della ruota. In questo modo si evita di dover ricavare i fori 17' per l’infilaggio del perni 30, che verranno invece inseriti attraverso gli stessi fori 17 per i bulloni ruota, prima di inserirvi questi. Nelle FIGG. 8, 9 e 10, le orecchie 25 sono ripiegate a forma di L formando un primo tratto radiale 25' ed un secondo tratto assiale 25'' la cui estremità viene saldata al bordo dell’appendice 18 della flangia mozzo 13.

Nell'ulteriore variante di FIG. 12, la flangia mozzo è circolare con fori 17' appositamente ottenuti per infilare i perni 30 attraverso la flangia.

Come si potrà apprezzare, l'organo frenante 10 può essere montato e smontato comodamente dal lato esterno del veicolo sull'elemento porta-freno collocato dal lato interno della flangia mozzo; l'organo frenante può essere montato e smontato facilmente dall'esterno del veicolo senza dover rimuovere la flangia mozzo. Inoltre, l'organo frenante è montato al mozzo in modo flottante, libero di deformarsi termicamente In senso radiale ed assiale senza Indurre deformazioni negli organi ad esso vincolati o vicini. Inoltre, il freno è esente da distorsioni provocate dal serraggio del bulloni di una ruota non perfettamente plana.

SI Intende che l'Invenzione non è limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del mozzo, che è invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. L'invenzione è intesa ad abbracciare tutte le varianti comprese nel proprio ambito, così come definito dalle seguenti rivendicazioni .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Mozzo o gruppo mozzo (14) per ruota di veicolo del tipo dotato di una flangia radiale (13) per il collegamento alla ruota (40) e ad un organo frenante (10) avente una porzione a disco anulare con una pluralità di orecchie (11) che sporgono radialmente dal suo bordo interno, caratterizzato dal fatto che detta flangia mozzo (13) definisce una pluralità di passaggi assiali, in forma di incavi radiali periferici (19) o fori (17, 17'), per infilare una pluralità di perni assiali (30) da inserire in fori (12) ottenuti in dette orecchie (11) dell'organo frenante ed in aperture (22) ottenute in almeno una parete radiale (23) di un elemento portafreno (20) solidale in rotazione al mozzo (14) per bloccare rotazionalmente l'organo frenante (10) al mozzo (14), per cui quando la ruota (40) viene montata sull'esterno della flangia mozzo (13), il movimento assiale di detti perni verso l'esterno è irapedito dalla ruota.
2. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta flangia (13) ha sagoma periferica esterna di forma sostanzialmente stellata con una successione alternata di appendici (18) e incavi (19) radiali angolarmente equidistanziate con passo angolare (a) corrispondente a quello di dette orecchie radiali (11) sporgenti dal bordo interno dell'organo frenante (10); la forma del bordo interno dell'organo frenante (10) e della sagoma esterna della flangia (13) essendo tali da permettere di far passare l'organo frenante (10) dall'esterno del veicolo oltre la flangia mozzo (13).
3. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i perni assiali (30) recano un mezzo di attestamento (31) atto ad attestarsi contro una parete (16, 22) solidale in rotazione al mozzo (14) per impedire lo sfilamento dei perni verso il lato interno del veicolo.
4. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di attestamento sono costituiti da porzioni ispessite (31) alla testa dei perni (30) atte ad attestarsi contro la superficie esterna (16) di detta flangia mozzo (13).
5. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di attestamento (31) sono disposti lungo i perni (30) per attestarsi contro detto elemento porta-freno (20).
6. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di attestamento (31) sono costituiti da anelli seeger bloccati lungo 1 perni o da anelli distinti spinti forzatamente su detti perni.
7. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che per accogliere i perni (30) nell'elemento porta-freno (20) dette aperture (22) sono ricavate sia in detta parete assialmente più interna (23), sia in una pluralità di orecchie radiali (25) allineate assialmente con le aperture (22) di detta parete (23).
8. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette aperture (22) sono allungate in senso radiale secondo uno schema a raggiera rispetto all'asse di rotazione del mozzo.
9. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i fori (17) per i bulloni di fissaggio della ruota sono allineati assialmente con dette aperture (22) e detti fori (12).
10. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta parete (23) dell'elemento porta-freno (20) si infila in scanalature (Ila) ottenute nello spessore delle orecchie (11) dell'organo frenante (10).
11. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento portafreno (20) comprende una pluralità di aperture (27, 27’) per la ventilazione dell'organo frenante (10).
12. Gruppo mozzo secondo le rivendicazioni 1 e 7, caratterizzato dal fatto che dette orecchie (25) sono ricavate ripiegando radialmente una parte sostanzialmente cilindrica o debolmente troncoconica (26) dell'elemento porta-freno (20), determinando dette aperture di ventilazione (27).
13. Gruppo mozzo secondo le rivendicazioni 1 e 7, caratterizzato dal fatto che dette orecchie (25) sono assialmente distanziate da detta parete radiale (23) così da accogliere l'organo frenante (10) con un certo gioco assiale che lo lascia libero di dilatarsi termicamente nella direzione assiale senza deformare gli elementi ai quali è collegato.
14. Gruppo mozzo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il mozzo (14) forma una delle piste di rotolamento di un cuscinetto (15).
15. Gruppo mozzo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che dette orecchie (25) sono ripiegate a forma di L formando un primo tratto radiale (25') ed un secondo tratto assiale (25'') la cui estremità viene saldata al bordo dell'appendice (18) della flangia mozzo (13).