ITTO990142A1 - Cuscinetto per il mozzo della ruota di un autoveicolo e procedimentoper il montaggio del cuscinetto sulla sospensione di un autoveicolo. - Google Patents

Cuscinetto per il mozzo della ruota di un autoveicolo e procedimentoper il montaggio del cuscinetto sulla sospensione di un autoveicolo.

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ITTO990142A1 IT1999TO000142A ITTO990142A ITTO990142A1 IT TO990142 A1 ITTO990142 A1 IT TO990142A1 IT 1999TO000142 A IT1999TO000142 A IT 1999TO000142A IT TO990142 A ITTO990142 A IT TO990142A IT TO990142 A1 ITTO990142 A1 IT TO990142A1
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: “Cuscinetto per il mozzo della ruota di un autoveicolo e procedimento per il montaggio del cuscinetto sulla sospensione di un autoveicolo"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un cuscinetto per il mozzo della ruota di un autoveicolo, del tipo identificato nel preambolo della rivendicazione 1. L'invenzione si riferisce inoltre ad procedimento per il montaggio del cuscinetto sul montante della sospensione di un autoveicolo.
Un cuscinetto del tipo suddetto, noto dalla domanda di brevetto europea EP-A-0794 072, è illustrato in figura 1. Con riferimento alla figura 1, un cuscinetto indicato complessivamente con 1 comprende un anello radialmente esterno 2 che presenta due piste di rotolamento per rispettive serie di sfere di rotolamento 3. Le sfere possono ruotare su anelli di rotolamento radialmente interni 4 e 5, i quali sono montati su un mozzo flangiato 6 bloccato in rotazione in modo noto ad un fuso 7.
L'anello esterno 2 comprende una porzione anulare principale 9 che si prolunga da solo lato assialmente interno (cioè rivolto verso l'interno del veicolo) formando una sporgenza tubolare assiale 10 la quale individua, con la porzione anulare principale 9, uno spallamento assiale di battuta 11 atto ad attestarsi contro la superficie laterale esterna 12 del montante 13·.
Nel montante 13 è formata una sede cilindrica 14 entro la quale viene inserita forzatamente con interferenza la superficie cilindrica esterna 15 della sporgenza tubolare 10. Tale sporgenza tubolare presenta una dimensione assiale superiore allo spessore assiale del montante 13, in modo tale che il bordo di estremità assialmente interno della sporgenza tubolare 10 possa essere ripiegato e ricalcato in senso radialmente esterno contro la superficie laterale assialmente interna 16 del montante 13 mediante un'operazione di deformazione plastica a freddo per rullatura, con ottenimento di un bordo rullato 17 che blocca così assialmente il cuscinetto sul montante della sospensione.
Questa soluzione, che si rivela vantaggiosa perché permette di bloccare il cuscinetto sulla sospensione senza generare deformazioni nella zona delle piste di rotolamento dell'anello esterno del cuscinetto, presenta però un inconveniente per il fatto che richiede lavorazioni meccaniche di finitura molto accurate, in particolare per la formazione dello spailamento 11. L'anello esterno del cuscinetto risulta inoltre appesantito da quella porzione di materiale che forma il suddetto spallamento.
Uno scopo dell'invenzione è di proporre un cuscinetto del tipo sopra identificato, provvisto di un anello di rotolamento esterno di peso minore e che comporti per la sua finitura ima lavorazione di tornitura più semplice e spedita, e quindi economicamente vantaggiosa.
Un altro scopo dell'invenzione è di realizzare un cuscinetto in cui il materiale che lo costituisce sia utilizzato in maniera ottimale.
Un altro scopo ancora è di centrare un cuscinetto in modo migliore e più "flessibile" sulla sospensione dell'autoveicolo.
Questi scopi sono raggiunti, in accordo con la presente invenzione da un cuscinetto avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 1.
Secondo un altro aspetto dell'invenzione, queBti scopi sono raggiunti mediante un procedimento come definito nella rivendicazione 6.
Ulteriori caratteristiche importanti dell'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata di alcuni suoi esempi di realizzazione, fatta con riferimento ai disegni allegati, dati a titolo indicativo e non limitativo, in cui:
la figura 1 è una sezione assiale verticale di un cuscinetto per il mozzo di una ruota montato sul montante di un autoveicolo secondo la tecnica nota;
la figura 2 è una vista in sezione assiale parziale di un particolare del cuscinetto di figura 1;
la figura 3 è una vista in sezione assiale del mozzo della ruota di un autoveicolo dotato di un cuscinetto secondo la presente invenzione fissato al montante della sospensione di un autoveicolo,-la figura 4 è una vista in sezione assiale dell'anello esterno del cuscinetto di figura 3;
la figura 5 illustra una fase del montaggio del cuscinetto sulla sospensione,· e
la figura 6 è una vista parziale in sezione assiale di un semilavorato forgiato da cui viene ricavato un anello esterno per cuscinetti secondo l'invenzione.
Facendo riferimento alle figure 3 e 4, ed utilizzando gli stessi numeri di riferimento già adottati per la figura 1, un cuscinetto secondo la presente invenzione comprende un anello di rotolamento radialmente esterno 2, descritto in dettaglio più avanti, una coppia di anelli o semianelli di rotolamento radialmente interni 4 e 5, e due corone di elementi di rotolamento 3, in questo esempio sfere, interposti radialmente tra l'anello esterno 2 ed i semianelli interni 4 e 5.
Facendo ora riferimento in particolare alla figura 4, l'anello di rotolamento esterno 2 comprende una porzione anulare principale e centrale 9, in cui sono formate le piste di rotolamento per gli elementi di rotolamento 3. L'anello esterno 2 presenta una superficie cilindrica esterna 18 atta ad essere forzata con interferenza per inserire il cuscinetto in una sede cilindrica 14 formata nel montante 13 di una sospensione.
La superficie esterna 18 si estende per tutta la dimensione assiale dell'anello esterno 2 ed ha una dimensione assiale superiore a quella del montante 13.
Le due estremità assialmente opposte della superficie cilindrica 18 sono presentate da rispettive sporgenze tubolari assiali di estremità opposte 19 e 20 che si estendono dalla porzione principale centrale 9; lè sporgenze tubolari 19 e 20 sono conformate e dimensionate per essere deformate plasticamente a freddo, preferibilmente mediante rullatura, nella direzione radialmente esterna verso le superfici laterali interna 16 ed esterna 12 del montante 13, così da assumere la configurazione illustrata in figura 3 e in tratteggio in figura 4, come indicato dai numeri di riferimento 19a e 20a.
Preferibilmente gli anelli di rotolamento radialmente interni 4 e 5 hanno una dimensione assiale complessiva non superiore allo spessore assiale s del montante 13.
La sequenza delle operazioni di montaggio del cuscinetto sul montante prevede che il cuscinetto completo di anello esterno, anello interno ed eleménti di rotolamento sia inserito forzando l'anello esterno 2 nella sede 14 del montante con un'interferenza radiale predeterminata. L'inserimento potrà ad esempio essere effettuato per mezzo di un utensile 21, schematicamente illustrato in figura 5, il quale presenta una prima superficie di battuta assiale 22 ed una seconda superficie di battuta assiale 23, distanziate assialmente tra di loro di una distanza £ predeterminata.
La prima superficie di battuta 22 spinge la faccia esterna 24 indeformata del prolungamento assialmente esterno 20 nella direzione assiale indicata dalla freccia A, fino a che la seconda superficie di battuta assiale 23 non si attesta contro una superficie di riferimento 25 solidale al montante, in questo caso rappresentata da una zona della superficie esterna 12 del montante in prossimità della sede cilindrica 14.
La distanza £ è prestabilita in modo tale che nella configurazione di battuta le estremità delle sporgenze tubolari 19 e 20 sporgano, nella condizione indeformata prima della rullatura, di rispettive distanze £' ed e" oltre le superfici laterali 16 e 12 del montante. Le distanze e' ed s" potranno essere uguali o leggermente diverse a seconda delle esigenze, permettendo così di bloccare il cuscinetto sul montante in una pluralità di posizioni assiali diverse. In ogni caso le distanze di cui dette estremità indeformate sporgono oltre le superfici laterali del montante saranno tali da consentire la formazione di corrispondenti bordi rullati 19a e 20a efficaci nel bloccare assialmente il cuscinetto sul montante.
Le operazioni di rullatura potranno essere indifferentemente essere eseguite in contemporanea sui due prolungamenti o, in alternativa, in due fasi successive, contrastando movimenti assiali dell'anello esterno 2 mediante lo stesso utensile 21 utilizzato per determinare la posizione assiale desiderata dell'anello esterno rispetto al montante.
Nella forma di attuazione preferita del procedimento secondo l'invenzione, i bordi deformati 19a e 20a presentano ciascuno uno spessore assiale & minore o uguale allo spessore radiale £ delle sporgenze tubolari 19 e 20 nella loro condizione indeformata, come indicato in figura 4.
Al fine di perfezionare il bloccaggio del cuscinetto sul montante, è inoltre vantaggioso formare sul montante, in corrispondenza delle zone di raccordo tra le superfici laterali opposte 16, 12 e la sede cilindrica 14, smussi o raccordi incurvati circonferenziali 26, preferibilmente aventi ciascuno un'estensione assiale £ non superiore a 3 mm.
Come si potrà apprezzare, l'anello esterno del cuscinetto secondo la presente invenzione viene ottenuto da un semilavorato forgiato di forma molto più semplice come indicato schematicamente dal contorno tratteggiato C in figura 6. Si noterà che sulla superficie radialmente esterna dell'anello esterno non è necessario ricavare con precisione il tradizionale spallamento 11 di figura 2.
Inoltre, con riferimento in particolare alla figura 2, si risparmia il materiale tradizionalmente impiegato per formare la zona Ila di rinforzo dello spallamento 11/ ne consegue che le operazioni di lavorazione saranno più spedite rispetto alla tecnica nota discussa nella parte introduttiva, in quanto l'operazione di tornitura per ottenere una superficie cilindrica risulta più semplice e spedita.
In aggiunta, la quantità di sovrametallo da asportare dal pezzo semilavorato sarà generalmente minore, come risulta dal paragone dei contorni tratteggiati nelle figure 2 e 6.
Infine, gli anelli esterni ottenuti secondo l'invenzione sono più leggeri e presentano una struttura assialmente simmetrica, per cui possono essere montati indifferentemente secondo una qualunque delle loro facce frontali, semplificando così il montaggio.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i suoi particolari potranno essere variati rispetto a quanto è stato descritto nel presente esempio. In particolare, sarà possibile ricavare una pluralità di incavi (o sporgenze) radiali in una od entrambe le superfici laterali 12 e 16 del montante, i quali vengono compenetrate dal materiale rifollato di uno o entrambi i bordi 19a e 20a così da assicurare il bloccaggio contro eventuali rotazioni dell'anello esterno rispetto al montante .

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Cuscinetto per il mozzo della ruota di un autoveicolo, comprendente un anello esterno (2) atto ad essere montato in una sede cilindrica (14) formata in un montante (13) della sospensione e ad essere fissato in detta sede mediante deformazione a freddo, in cui detto anello esterno (2) presenta: - una porzione anulare principale (9) formante piste di rotolamento per elementi di rotolamento (3); - una superficie cilindrica esterna (18) atta ad essere inserita forzatamente con interferenza radiale in detta sede (14); caratterizzato dal fatto che la superficie cilindrica (18) si estende per tutta la dimensione assiale dell'anello esterno (2) ed ha una dimensione assiale superiore a quella del montante (13), e che le due estremità assialmente opposte della superficie cilindrica (18) sono presentate da rispettive sporgenze tubolari assiali (19, 20) che si estendono da detta porzione principale (9); dette sporgenzé tubolari (19, 20) essendo dimensionate per essere deformare plasticamente a freddo le loro estremità in direzioni radialmente esterne verso rispettive superfici laterali opposte (16, 12) del montante, così da bloccare il cuscinetto sul montante.
  2. 2. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta porzione anulare principale (9) è sostanzialmente centrale.
  3. 3. Cuscinetto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto anello esterno (2) ha forma assialmente simmetrica.
  4. 4. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette sporgenze tubolari (19, 20) sono dimensionate in modo tale che, nella condizione indeformata prima di detta deformazione a freddo, le loro estremità opposte si estendano oltre le dette superfici laterali (12, 16), per rispettive distanze (e', e") così da permettere di bloccare il cuscinetto sul montante in una pluralità di posizioni assiali diverse.
  5. 5. Cuscinetto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più anelli di rotolamento radialmente interni (4, 5) aventi una dimensione assiale complessiva non superiore allo spessore assiale (s) del montante (13).
  6. 6. Procedimento per il montaggio di un cuscinetto per il mozzo di una ruota di autoveicolo ad un montante di una sospensione, il procedimento comprendendo le seguenti fasi: (a) predisporre un montante (13) di una sospensione avente una sede cilindrica assiale (14) estendentesi tra due superfici laterali opposte (16, 12); (b) predisporre un cuscinetto comprendente un anello di rotolamento esterno (2) presentante: una porzione 'anulare principale (9) formante piste di rotolamento per elementi di rotolamento (3); una superficie cilindrica esterna (18) atta ad essere inserita forzatamente con interferenza radiale in detta sede (14) del montante, detta superficie cilindrica (18) estendendosi per tutta la dimensione assiale dell'anello esterno (2) ed avendo una dimensione assiale superiore allo spessore assiale del montante (13); le due estremità assialmente opposte della superficie cilindrica (18) essendo presentate da rispettive sporgenze tubolari assiali (19, 20) che si estendono da detta porzione principale (9); (c) inserire forzatamente l'anello esterno (2) nella sede (14) del montante in modo da lasciare porzioni di estremità opposte delle sporgenze tubolari (19, 20) sporgenti oltre dette superfici laterali opposte (16, 12) di distanze predeterminate (e', e"),· (d) deformare a freddo dette porzioni di estremità in direzione radialmente esterna verso dette rispettive superfici laterali opposte (16, 12) del montante (13), con formazione di bordi deformati (I9a, 20a) che bloccano il cuscinetto sul montante (13).
  7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che in detta fase di deformazione a freddo (d) si formano bordi deformati (19a, 20a) presentanti ciascuno uno spessore assiale (b) minore o uguale allo spessore radiale (t) delle sporgenze tubolari (19, 20) in condizione indeformata .
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase (a) comprende inoltre la fase di: (al) formare sul montante (13), in corrispondenza delle zone di raccordo tra dette superfici laterali opposte (16, 12) e detta sede cilindrica (14), smussi o raccordi incurvati circonferenziali (26).
  9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti smussi o raccordi incurvati (26) presentano ciascuno un'estensione assiale (h) non superiore a 3 mm.
  10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di deformazione a freddo (d) comprende inoltre le seguenti fasi in successione: (di) deformare una delle porzioni tubolari di estremità (19) contrastando movimenti assiali dell'anello esterno (2) mediante un utensile (21) agente sull'altra porzione tubolare di estremità e conformato (22, 23) per garantire il posizionamento assiale desiderato dell'anello esterno (2) rispetto al montante (13); e (d2) deformare successivamente l'estremità dell'altra porzione tubolare (20).
  11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che in detta fase di deformazione a freddo (d) entrambe le estremità delle porzioni tubolari (19, 20) vengono deformate simultaneamente .
  12. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase (c) di inserimento viene effettuata utilizzando un utensile (21) che presenta una prima superficie di battuta assiale (22) atta a spingere un lato assialmente esterno 24 della sporgenza tubolare assialmente esterna (20); ed una seconda superficie di battuta assiale (23) atta ad attestarsi contro una superficie di riferimento (25) solidale al montante, dette prima e seconda superficie (22, 23) essendo distanziate assialmente tra di loro di una distanza (e) predeterminata per posizionare le estremità opposte delle sporgenze tubolari (19, 20) a sporgere di rispettive distanze predeterminate (e', e") oltre dette superfici laterali (16, 12) del montante.
  13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase (c) di inserimento viene effettuata utilizzando un utensile (21) che presenta una prima superficie di battuta assiale (22) atta a spingere un lato assialmente esterno 24 della sporgenza tubolare assialmente esterna (20); ed una seconda superficie di battuta assiale (23) atta ad attestarsi contro una superficie di riferimento (25) solidale al montante, dette prima e seconda superficie (22, 23) essendo distanziate assialmente tra di loro di una distanza (e) predeterminata per posizionare le estremità opposte delle sporgenze tubolari (19, 20) a sporgere di rispettive distanze predeterminate (e', e") oltre dette superfici laterali (16, 12) del montante.
  14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 12 o 13, caratterizzato dal fatto che dette distanze (e', e") sono uguali.
  15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 12 o 13, caratterizzato dal fatto che dette distanze (e', e") sono diverse tra loro.
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