ITTO20130027A1 - Unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, e procedimenti per la sua fabbricazione - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: UNITÀ MOZZO DI PESO LEGGERO CON ANELLI DI CUSCINETTO INTEGRATI, E PROCEDIMENTI PER LA SUA FABBRICAZIONE

DESCRIZIONE

Settore Tecnico dell’Invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un’unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, per un gruppo cuscinetto-mozzo della ruota di un veicolo a motore. L’invenzione si riferisce, inoltre, a procedimenti per la fabbricazione di tale unità.

Tecnica Nota

Nell’industria automobilistica vi à ̈ una domanda sempre crescente in termini di riduzione di peso della componentistica degli autoveicoli al fine di ridurre i consumi di carburante e le emissioni di scarico.

Al fine di ridurre il peso complessivo della ruota e, in particolare della massa rotante, in anni recenti sono stati proposti gruppi cuscinetto-mozzo aventi un anello flangiato girevole composto da due materiali diversi, congiunti insieme in un pezzo singolo. In tali anelli, un nucleo tubolare fatto di un primo materiale a tenacità elevata, quale l’acciaio per cuscinetti, forma le piste di rotolamento, ed un secondo materiale leggero, quale un metallo leggero, forma la parte restante dell’anello, inclusa una flangia esterna per il montaggio della ruota. Si veda, ad esempio, la pubblicazione brevettuale WO 2008/147284 A1.

In alcuni casi l’accoppiamento tra il nucleo d’acciaio e la flangia più leggera à ̈ realizzato per accoppiamento di forma con interferenza. Tali accoppiamenti non sempre si rivelano durevoli nel tempo, soprattutto dopo un uso prolungato. Infatti, i diversi coefficienti di dilatazione termica dell’acciaio e dell’alluminio tendono a causare il distacco dei due materiali. In altri casi l’accoppiamento à ̈ ottenuto sovrastampando o colando il materiale leggero, ad esempio una lega dell’alluminio, sul nucleo tubolare d’acciaio. Per evitare o limitare movimenti relativi tra i due materiali, negli anelli di questo tipo i due materiali sono congiunti con superfici di interfaccia di forma complessa, al fine di realizzare dei sottosquadri che si comportano come incastri tra i due materiali. I costi di produzione degli anelli realizzati con tale tecnologia sono piuttosto elevati.

Sintesi dell’Invenzione

Uno degli scopi della presente invenzione à ̈ di realizzare un gruppo cuscinetto-mozzo di peso leggero in modo economico, risolvendo i problemi di bloccaggio reciproco tra due materiali aventi pesi e dilatazioni termiche differenti. Per un cuscinetto della ruota di un veicolo, una riduzione di peso non deve comportare alcuna riduzione in termini di robustezza e sicurezza.

Le piste di rotolamento devono essere fatte di un materiale abbastanza duro da sopportare le sollecitazioni hertziane del contatto volvente. Per questo motivo trova ancora largo uso il tradizionale acciaio per cuscinetti. Le piste di rotolamento sono trattate termicamente così da acquisire un livello di durezza ed una microstruttura omogenea adeguati a sopportare gli sforzi provocati dai contatti di rotolamento hertziani.

La presente invenzione à ̈ mirata, in particolare, ad unità cuscinettomozzo aventi una doppia corona di elementi volventi, interposti tra rispettive piste di rotolamento interne ed esterne. Le due piste di rotolamento radialmente esterne sono formate entrambe da un medesimo anello di cuscinetto esterno. Le due piste di rotolamento radialmente interne sono formate da due rispettivi corpi anulari d’acciaio. Il primo di questi, che forma la pista di rotolamento interna per la corona dal lato outboard, in certe applicazioni à ̈ costituito dal nucleo tubolare sopra discusso. Esso presenta una porzione assiale tubolare che si estende dal lato inboard. Su tale porzione tubolare à ̈ calzato il secondo corpo anulare d’acciaio, noto nel settore come “anellino†o “small inner ring†. La porzione tubolare del primo corpo anulare d’acciaio presenta una porzione terminale che sporge oltre una superficie laterale o trasversale del secondo corpo anulare. Tale porzione terminale viene deformata a freddo, tipicamente per rollatura orbitale, in una direzione radialmente esterna; si ottiene così un bordo rollato, deformato plasticamente, che blocca assialmente il secondo corpo anulare e precarica assialmente l’intera unità cuscinetto. Occorre pertanto assoggettare il primo corpo anulare o nucleo d’acciaio ad un trattamento di tempra ad induzione per indurire solo la zona della pista di rotolamento. La zona temprata non si deve estendere anche alla porzione terminale da rollare, che non deve diventare troppo dura e fragile, ma deve invece rimanere adatta a subire una lavorazione plastica.

Pertanto, un altro scopo dell’invenzione à ̈ di ridurre i maggiori costi legati alla necessità di effettuare un tradizionale trattamento termico di indurimento per induzione.

Sono inoltre stati realizzati gruppi cuscinetto mozzo nei quali un mozzo fatto di un materiale metallico leggero, tipicamente una lega dell’alluminio, forma una porzione tubolare centrale attorno alla quale vengono piantati forzatamente uno o due anelli di cuscinetto d’acciaio che presentano rispettive piste di rotolamento radialmente interne per rispettive corone di elementi volventi. La maggiore dilatazione termica della lega d’alluminio rispetto all’acciaio provoca indesiderate variazioni del precarico assiale in condizioni di esercizio.

Un ulteriore scopo specifico dell’invenzione à ̈ di realizzare un’unità mozzo in materiale leggero, con anelli di cuscinetto integrati e saldamente fissati al materiale leggero del mozzo, senza generare in quest’ultimo sollecitazioni o stress meccanici che pregiudichino, neanche dopo un uso prolungato, l’affidabilità dell’unità mozzo.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi sono raggiunti, secondo l’invenzione, da un’unità mozzo avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 1. Secondo un altro aspetto, l’invenzione riguarda un procedimento di assemblaggio come definito nella rivendicazione 18. Forme di attuazione preferenziali dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Breve Descrizione dei Disegni

Alcune forme di realizzazione preferenziali dell’invenzione sono descritte qui di seguito facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista prospettica parzialmente sezionata, di un’unità mozzo con anelli di cuscinetto integrati secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista in sezione assiale dell’unità della figura 1;

- la figura 3 à ̈ una vista in sezione assiale di un mozzo facente parte dell’unità delle figure 1 e 2;

- la figura 4 à ̈ una vista in sezione assiale di un elemento di bloccaggio a manicotto facente parte dell’unità delle figure 1 e 2;

- la figura 5 à ̈ una vista in sezione assiale dell’elemento elemento di bloccaggio a manicotto della figura 4 montato sul mozzo della figura 3;

- la figura 6 Ã ̈ una vista prospettica schematica del mozzo con dispositivo a manicotto della figura 5 durante una fase intermedia del procedimento di fabbricazione;

- la figura 7 à ̈ una vista in sezione assiale dell’unità della figura 2 in una fase del procedimento di fabbricazione successiva a quella della figura 6;

- le figure 8 e 9 sono viste prospettiche di due ulteriori forme di realizzazione diversa del dispositivo di bloccaggio a manicotto;

- la figura 10 Ã ̈ una vista prospettica schematica di un mozzo con dispositivo a manicotto diverso da quelli delle figure precedenti; e

- le figure 11 e 12 sono due viste in sezione assiale di unità mozzo secondo due ulteriori forme di realizzazione ancora diverse.

Descrizione Dettagliata

Facendo inizialmente riferimento alla figure 1 e 2, con il numero 10 à ̈ indicata nel suo insieme un’unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, per un gruppo cuscinetto-mozzo della ruota di un veicolo a motore. L’unità 10 definisce un asse centrale di rotazione x ed à ̈ destinata a montare girevolmente una ruota (non illustrata) di un veicolo a motore attorno all’asse x. Il gruppo cuscinetto-mozzo non à ̈ qui illustrato nel suo insieme. Come noto, un gruppo cuscinetto-mozzo comprende anche un anello esterno stazionario, che in uso viene connesso ad un montante (non illustrato) della sospensione del veicolo. Il gruppo cuscinetto-mozzo di cui l’unità mozzo 10 à ̈ destinato a far parte à ̈ un gruppo cuscinetto-mozzo del tipo avente una doppia corona di elementi volventi, interposti tra rispettive piste di rotolamento interne ed esterne. A questo scopo, l’unità mozzo 10 presenta due piste di rotolamento radialmente interne, indicate con 11, 12, distanziate assialmente l’una dall’altra.

In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni, termini ed espressioni che stanno ad indicare posizioni e direzioni quali ad esempio "radiale", "assiale", “trasversale†, sono da intendersi riferiti all'asse di rotazione x. Espressioni quali "assialmente interno" (o “inboard†) e "assialmente esterno" (o “outboard†) si riferiscono invece alla condizione montata sul veicolo.

L’unità 10 comprende un mozzo 20 di materiale leggero, preferibilmente una lega d’alluminio, ad esempio una lega scelta tra le seguenti: 6061 T6, 6082 T6 o T5, A 356 T6, 43500 T6. In alternativa, il mozzo 20 può essere fatto di altri materiali qui definiti “leggeri†, che possono includere, oltre a leghe metalliche leggere (ad esempio di alluminio, titanio, magnesio, ecc.), matrici metalliche composite, polimeri, polimeri rinforzati con fibre.

Il mozzo 20 forma, in un pezzo singolo, una porzione cilindrica 21 che si estende in una direzione assiale, ed una flangia 22 che si estende in una direzione radialmente esterna da un’estremità assialmente esterna 23 della porzione cilindrica 21.

La flangia 22 serve per montare una ruota (non illustrata) del veicolo. Nella flangia sono formati quattro/cinque fori assiali 24 in posizioni angolarmente equidistanziate attorno all’asse x. I fori 24 sono atti ad accogliere una corrispondente pluralità di elementi di fissaggio (non illustrati), ad esempio viti, per fissaggio della ruota. La flangia presenta una superficie radiale assialmente interna 25, destinata in uso ad essere rivolta verso il veicolo, ed una faccia radiale assialmente esterna 26, costituente una superficie d’appoggio piana per un rotore freno (non illustrato) e/o per la ruota del veicolo.

La porzione cilindrica 21 serve a supportare due anelli di cuscinetto radialmente interni 14, 15, affiancati o adiacenti assialmente l’uno all’altro. Nelle forme di realizzazione qui illustrate, la porzione cilindrica 21 à ̈ di forma tubolare, e presenta una cavità cilindrica interna 27 estesa assialmente. Un’estremità assialmente interna 28 della porzione cilindrica 21 presenta una superfice radiale terminale 29. In queste forme di realizzazione, la cavità interna 27 à ̈ passante. In altre forme di attuazione, in funzione del tipo di ruota da montare (ad es. motrice o condotta), la cavità 27 può essere chiusa. In forme di attuazione ancora diverse, la porzione cilindrica 21 può essere internamente piena, cioà ̈ priva di una cavità 27.

La porzione cilindrica 21 presenta una superficie radialmente esterna 30 che forma, nell’esempio illustrato, una porzione radialmente ispessita 31, distanziata assialmente sia dalla flangia 22, e sia dall’estremità assialmente interna 28, mediante due rispettivi tratti 32 e 33, adiacenti alla porzione ispessita 31 ed aventi ciascuno una dimensione trasversale o radiale massima, la quale à ̈ minore rispetto alla dimensione trasversale massima della porzione ispessita 31. Negli esempi qui illustrati, la porzione ispessita 31, e i tratti 32 e 33 adiacenti ad essa sono realizzate come di superfici cilindriche.

La porzione ispessita 31 individua un gradino che presenta una superficie di spallamento 34 assialmente distanziata e affacciata alla flangia 22, più in particolare affacciata alla superfice assialmente interna 25 (lato inboard) della flangia 22. La superficie di spallamento 34, nell’esempio illustrato, giace in un piano radiale o perpendicolare all’asse di rotazione x, e congiunge la porzione ispessita 31 al tratto 32, di diametro minore. Risulta così formata una gola o recesso 35 (figura 3), in questo esempio un recesso anulare, tra la superficie assialmente interna 25 della flangia e il gradino 34. In una variante non illustrata, la superficie di spallamento 34 può essere inclinata rispetto all’asse di rotazione x, secondo una superficie conica che si rastrema in una direzione assialmente esterna, allo scopo di facilitare l’assemblaggio di un dispositivo a manicotto descritto più avanti.

Preferibilmente la porzione ispessita 31 individua un secondo gradino o superficie di spallamento 36 rivolta in direzione assialmente interna. La superficie di spallamento 36 nell’esempio illustrato giace in un piano radiale o perpendicolare all’asse di rotazione x, e congiunge la porzione ispessita 31 al tratto 33 terminale, meno spesso. In una variante non illustrata, la superficie di spallamento 365 può essere inclinata rispetto all’asse di rotazione x, secondo una superficie conica che si rastrema in una direzione assialmente interna.

Il mozzo 20 può inoltre formare un’appendice assiale tubolare 37 che sporge dal lato assialmente esterno, per facilitare il centraggio della ruota.

Sulla porzione cilindrica 21 del mozzo 20 viene sistemato (figure 4 e 5) un dispositivo di bloccaggio a manicotto 40, di forma complessivamente cilindrica tubolare. In una forma di realizzazione, il dispositivo a manicotto 40 presenta una superficie cilindrica radialmente esterna liscia 41, ed una cavità cilindrica interna 42. La cavità interna 42 ha un profilo preferibilmente congruente, quando visto in sezione assiale, al profilo esterno della superficie radialmente esterna 30 della porzione cilindrica 21 del mozzo.

Un primo rilievo 43, sporgente in direzione radialmente interna, à ̈ formato ad un’estremità assialmente esterna del dispositivo a manicotto 40 e si impegna, preferibilmente senza gioco assiale, nel recesso o gola 35 tra la superficie assialmente interna 25 della flangia e la superficie di spallamento 34. Nella forma di realizzazione illustrata, anche un secondo rilievo 44 sporgente in direzione radialmente interna à ̈ formato verso un’estremità assialmente interna del dispositivo a manicotto 40 e presenta una superficie trasversale 45 che si attesta assialmente contro la seconda superficie di spallamento radiale 36. I rilievi 34 e 44 servono da elementi di ritegno per vincolare il dispositivo a manicotto 40 sul mozzo 20. Come si potrà notare, il montaggio del dispositivo a manicotto 40 sul mozzo 20 non genera deformazioni o tensioni elevate nel materiale costituente il mozzo.

Il dispositivo a manicotto 40 presenta inoltre una superficie terminale radiale 46 ad una sua estremità assialmente esterna, che si attesta contro la superficie assialmente interna 25 della flangia 22. Tra il primo 43 ed il secondo 44 rilievo, la superficie radialmente interna del manicotto presenta un tratto cilindrico 47 congruente alla superficie cilindrica esterna della porzione ispessita 31 del mozzo 20. Come illustrato nella figura 5, in una forma di realizzazione preferita, il dispositivo a manicotto presenta una cavità cilindrica interna avente un profilo interno congruente, quando vito in una sezione assiale, con il profilo esterno della porzione cilindrica 21 del mozzo.

Nella forma di realizzazione delle figure 4 e 5, il dispositivo a manicotto 40 Ã ̈ formato da un singolo elemento tubolare che presenta un taglio longitudinale o assiale 48, tale per cui il dispositivo a manicotto ha uno sviluppo circonferenziale ad anello aperto (figura 8). Il taglio individua due bordi assiali o longitudinali contrapposti o affacciati 49a, 49b.

Per applicare il dispositivo a manicotto 40 sulla porzione cilindrica 21 del mozzo 20, il manicotto viene aperto o divaricato in contrasto alla propria forza elastica, in altre parole allargando elasticamente il dispositivo a manicotto allontanando reciprocamente i due bordi contrapposti 49a, 49b del taglio 48. Il dispositivo a manicotto viene quindi infilato assialmente (figura 6), in condizione temporaneamente allargata, attorno alla porzione cilindrica 21. Nell’esempio illustrato, per aprire il dispositivo a manicotto il meno possibile, e quindi per non rischiare di danneggiarlo, il manicotto viene applicato muovendolo in direzione assialmente esterna (freccia A, figura 6) verso la flangia 22, opzionalmente fino a portare il dispositivo a manicotto in battuta contro la flangia 22. Quindi il dispositivo a manicotto viene rilasciato, permettendo ai rilievi o porzioni di ritegno 43 e 44 del dispositivo a manicotto di impegnarsi elasticamente o a scatto nel nei recessi radiali 35, 33 del mozzo. Al raggiungimento di questa posizione (figura 5), una porzione terminale assialmente interna 50 del dispositivo a manicotto 40 sporge oltre la superfice radiale terminale 29 della porzione cilindrica 21 del mozzo 20 Con 14 e 15 sono indicati il primo ed il secondo anello di cuscinetto, i quali presentano rispettivamente le rispettive piste di rotolamento radialmente interne 12, 13 per due corone di elementi volventi (ad esempio sfere o rulli conici, non illustrati). Gli anelli di cuscinetto 14, 15 vengono quindi infilati sulla superficie cilindrica esterna 41 del manicotto 40, inizialmente liscia, portando il primo anello interno assialmente esterno 15 in battuta contro la superficie o lato assialmente interno 25 della flangia 22. In tale condizione (figura 7), la porzione terminale 50 assialmente interna del manicotto 40 sporge assialmente oltre una superficie radiale o faccia terminale 16 presentata dal secondo anello essendo assialmente più interno 14 rivolta in una direzione assialmente interna.

La porzione terminale del manicotto viene quindi deformata a freddo, tipicamente per rollatura orbitale, in una direzione radialmente esterna; si ottiene così un bordo rollato 17, deformato plasticamente, che blocca assialmente entrambi gli anelli di cuscinetto 14 e 15 in una condizione assialmente precaricata sul mozzo 20 (figura 2).

Le persone esperte nel settore riconosceranno che l’operazione di rollatura viene in realtà effettuata dopo una serie di passaggi che vengono qui omessi e non illustrati in quanto superflui per la comprensione dell’invenzione. Basterà qui accennare che prima di effettuare la rollatura del bordo terminale del manicotto, occorre sistemare preliminarmente una corona di elementi di rotolamento dal lato assialmente esterno o lato outboard, quindi applicare un anello di cuscinetto radialmente esterno, poi inserire una corona di elementi di rotolamento dal lato assialmente interno o lato inboard, e infine effettuare la rollatura orbitale.

Grazie alla rollatura del manicotto 40, accoppiato per accoppiamento di forma sul mozzo di materiale leggero, gli anelli di cuscinetto 14, 15 rimangono saldamente bloccati sul mozzo 20 sia assialmente e sia circonferenzialmente o rotazionalmente.

In virtù della porzione ispessita 31, assialmente costretta tra i rilievi 43 e 44, una dilatazione termica del materiale costituente il mozzo 20, maggiore rispetto alla dilatazione termica dell’acciaio del manicotto 40, incrementa ulteriormente l’effetto di bloccaggio del dispositivo a manicotto 40 sul mozzo, evitando spostamenti relativi tra questi due corpi. Viceversa, una contrazione termica conseguente ad una riduzione di temperatura, comporta un maggiore serraggio assiale del rilievo 43 del manicotto, assialmente serrato tra la flangia 22 e la superficie di spallamento 34.

La forma di attuazione finora descritta comporta il vantaggio di presentare una sola linea di discontinuità nel manicotto. Una riduzione delle discontinuità riduce infatti le probabilità che la rollatura orbitale risulti difettosa in corrispondenza della giunzione tra i bordi longitudinali o assiali contrapposti 49a, 49b, separati dal taglio 48. Come noto, il materiale soggetto a rollatura tende ad espandersi, spalmandosi sulla superficie contro la quale viene schiacciato plasticamente. Prove sperimentali effettuate dalla Richiedente hanno evidenziato che se l’estensione angolare del manicotto 40 à ̈ leggermente minore di 360°, si riduce l’eventualità di produrre difetti nel bordo rollato, particolarmente nella zona della giunzione tra gli estremi opposti dell’arco.

In una forma di realizzazione ancora diversa (figura 9), il taglio 48 si può estendere solo in parte attraverso il dispositivo a manicotto, ad esempio partendo da un’estremità assialmente esterna 51 ma senza estendersi fino all’estremità assialmente interna 52, che pertanto à ̈ circonferenzialmente continua, secondo un anello chiuso, e non presenta discontinuità. In questo modo, il taglio 48 facilita il posizionamento del dispositivo a manicotto 40 attorno alla porzione cilindrica 21 del mozzo, perché permette al dispositivo a manicotto 40 di allargarsi elasticamente in senso radiale dalla parte assialmente esterna (rivolta verso il lato outboard). Allo stesso tempo, il dispositivo a manicotto non presenta discontinuità o interruzioni all’estremità del manicotto assialmente interna, la quale viene successivamente assoggettata a rollatura orbitale o altra deformazione plastica equivalente, per formare il bordo terminale che precarica assialmente gli anelli di cuscinetto e il mozzo. L’assenza di discontinuità lungo l’estremità 52 del dispositivo a manicotto soggetta a rollatura orbitale riduce il rischio di difetti nel bordo rollato finale 17. In una forma di realizzazione ancora diversa (non illustrata), vi possono essere due o più tagli longitudinali analoghi al taglio indicato con 48 nella figura 9, angolarmente distanziati. Questi tagli si possono estendere solo in parte attraverso e lungo il dispositivo a manicotto, ad esempio partendo da un’estremità assialmente esterna 51 ma senza estendersi fino all’estremità assialmente interna 52, che pertanto à ̈ circonferenzialmente continua.

Secondo la forma di attuazione illustrata nella figura 10, il manicotto 40 può essere realizzato da due elementi o parti complementari, preferibilmente conformati come due semi-manicotti o segmenti di manicotto 40a, 40b che estendono secondo archi esplementari, cioà ̈ secondo estensioni angolari che, sommate insieme, completano una circonferenza a 360° attorno alla porzione cilindrica 21 del mozzo. In una forma di realizzazione particolarmente conveniente, i due semi-manicotti 40a, 40b sono identici e presentano ciascuno un’estensione angolare di circa 180° o leggermente minore di 180°. Opzionalmente, l’estensione angolare di ciascuno o di uno due semi-manicotti può essere leggermente minore di 180°, in modo tale che i due semi-manicotti abbinati presentino insieme un arco leggermente minore di 360°, per ridurre i difetti in fase di rollatura.

I due semi-manicotti 40a, 40b non differiscono in modo sostanziale dal manicotto 40 descritto qui sopra con riferimento alla figura 4, alla quale si fa nuovamente riferimento. Ciascun semi-manicotto presenta primo rilievo 43 sporgente in direzione radialmente interna, il quale può essere formato ad un’estremità assialmente esterna del manicotto 40 per impegnarsi senza gioco assiale, nella gola o recesso radiale 35 tra la superficie 25 della flangia e la superficie di spallamento 34 del mozzo. Un secondo rilievo 44 sporgente in direzione radialmente interna può essere formato verso un’estremità assialmente interna di ciascun semi-manicotto 40a, 40b e presentare una superficie trasversale 45 che si attesta assialmente contro la seconda superficie di spallamento radiale 35. Ciascun semi-manicotto può presentare inoltre una superficie terminale radiale 46 ad una sua estremità assialmente esterna, che si attesta contro la superficie assialmente interna 25 della flangia 22. Tra il primo ed il secondo rilievo 43, 44, la superficie radialmente interna di ciascun semi-manicotto 40a, 40b può presentare un tratto cilindrico 47 congruente a parte della superficie cilindrica esterna della porzione ispessita 31 del mozzo 20.

L’assemblaggio dell’anello flangiato differisce dal procedimento precedentemente descritto solo per il fatto che per applicare il dispositivo a manicotto della figura 10 sulla porzione cilindrica 21 del mozzo 20, i due semi-manicotti 40a, 40b vengono semplicemente applicati attorno alla porzione cilindrica 21, provocando l’impegno dei rispettivi rilievi 43 e 44 nei recessi 35 e 33. In tale condizione, una porzione terminale assialmente interna 50 dei due semi-manicotti 40a, 40b sporge oltre la superfice radiale terminale 29 della porzione cilindrica 21 del mozzo 20. Nella forma di realizzazione della figura 10, il dispositivo a manicotto 40 assemblato presenta due tagli o discontinuità longitudinali 48 diametralmente opposte.

Quindi si applicano attorno ai due semi-manicotti i due anelli di cuscinetto 14, 15 che presentano rispettive piste di rotolamento radialmente interne per rispettive corone di elementi volventi.

Preferibilmente il dispositivo a manicotto 40 o i semi-manicotti 40a, 40b che lo possono comporre sono di acciaio per cuscinetti, ad esempio di acciaio G55 o G70, che presentano buone caratteristiche di lavorabilità meccanica, particolarmente di duttilità.

Nella forma di realizzazione della figura 11, un distanziale anulare 18 Ã ̈ assialmente interposto tra gli anelli di cuscinetto 14 e 15.

Nella forma di realizzazione della figura 12, una flangia 53 si estende in direzione radialmente esterna dall’estremità assialmente esterna del dispositivo a manicotto 40 e rimane assialmente interposta tra la flangia 22 del mozzo e l’anello di cuscinetto assialmente esterno 15. Questa forma di realizzazione offre l’ulteriore vantaggio di realizzare un’interfaccia acciaioacciaio anche sul lato outboard (assialmente esterno) degli anelli di cuscinetto, il che permette un migliore mantenimento del precarico assiale nel tempo.

Nonostante siano state illustrate alcune forme di realizzazione esemplificative nella precedente descrizione dettagliata, si dovrà apprezzare che si può configurare una grande varietà di unità mozzo conformate diversamente da quanto illustrato e descritto, ad esempio per quanto riguarda la forma e la collocazione delle superfici che realizzano l’accoppiamento di forma tra il mozzo e il manicotto o i semi-manicotti. Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione dell’invenzione. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L’invenzione, inoltre, non à ̈ limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potrà essere variata entro l’ambito come definito nelle rivendicazioni annesse e nei loro equivalenti legali.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità mozzo con anelli di cuscinetto integrati, dove l’unità (10) comprende: - un mozzo (20), fatto di fatto di un primo materiale, che forma in un pezzo singolo: una porzione cilindrica (21) che si estende in una direzione assiale, una flangia (22) che si estende in una direzione radialmente esterna da un’estremità assialmente esterna (23) della porzione cilindrica (21), ed almeno un recesso radiale (32) avente una superficie rivolta verso la flangia; - un primo (15) ed un secondo (14) anello di cuscinetto, fatti di un secondo materiale diverso dal primo materiale, gli anelli di cuscinetto essendo montati assialmente allineati attorno alla porzione cilindrica (21), dove il secondo anello di cuscinetto (14) à ̈ assialmente più interno del primo e presenta una faccia terminale (16) rivolta in una direzione assialmente interna; - un dispositivo di bloccaggio a manicotto (40), radialmente interposto tra la porzione cilindrica (21) del mozzo e detti anelli di cuscinetto (14, 15), dove il dispositivo a manicotto presenta: almeno una porzione di ritegno (43) sporgente in direzione radialmente interna e impegnata nel recesso radiale del mozzo, un bordo terminale assialmente interno (17), deformato plasticamente in una direzione radialmente esterna contro la faccia terminale (16) del secondo anello di cuscinetto (14), e almeno un taglio (48) che si estende assialmente lungo il dispositivo di bloccaggio a manicotto.
2. 2. Unità mozzo secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) comprende un singolo elemento tubolare che presenta detto taglio (48).
3. 3. Unità mozzo secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) presenta due estremità assiali opposte (51, 52), e detto taglio (48) si estende lungo tutto il dispositivo a manicotto da un’estremità assiale (51) all’estremità opposta (52), in modo tale per cui il dispositivo a manicotto (40) à ̈ configurato ad anello aperto.
4. 4. Unità mozzo secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) presenta due estremità assiali opposte (51, 52), e detto taglio (48) si estende da una prima (51) delle due estremità assiali senza raggiungere la seconda estremità assiale (52) opposta alla prima, per cui la seconda estremità assiale à ̈ circonferenzialmente continua.
5. 5. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) presenta due estremità assiali opposte (51, 52), e presenta inoltre un secondo taglio che si estende da una prima (51) delle due estremità assiali senza raggiungere la seconda estremità assiale (52) opposta alla prima.
6. 6. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) presenta due estremità assiali opposte, e, oltre al primo taglio, presenta anche un secondo taglio che si estende assialmente lungo il dispositivo di bloccaggio a manicotto, e dove entrambi i tagli si estendono ciascuno da un’estremità assiale all’estremità opposta, in modo tale per cui il dispositivo di bloccaggio a manicotto à ̈ realizzato in due parti (40a, 40b) che insieme si estendono secondo archi sostanzialmente esplementari attorno alla porzione cilindrica (21) del mozzo.
7. 7. Unità mozzo secondo la rivendicazione 6, in cui le due parti (40a, 40b) che realizzano il dispositivo a manicotto (40) hanno forma di semi-manicotti aventi ciascuno un’estensione angolare di 180° o leggermente minore di 180°.
8. 8. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo materiale di cui à ̈ fatto il mozzo (20) à ̈ un materiale scelto tra: alluminio, leghe d’alluminio, matrici metalliche composite, polimeri, polimeri rinforzati con fibre, carboresina (completare elenco).
9. 9. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo materiale di cui sono fatti gli anelli di cuscinetto (14, 15) à ̈ un acciaio per cuscinetti o un materiale ceramico.
10. 10. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo a manicotto (40) à ̈ fatto di acciaio.
11. 11. Unità mozzo secondo la rivendicazione 10, in cui il dispositivo a manicotto (40) à ̈ fatto di acciaio per cuscinetti.
12. 12. Unità mozzo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui il dispositivo a manicotto (40) à ̈ fatto di acciaio G55 o G70.
13. 13. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione cilindrica (21) del mozzo presenta una superficie radialmente esterna (30) avente una porzione radialmente ispessita (31), la quale à ̈ distanziata assialmente dalla flangia (22) per mezzo di detto recesso radiale (32) avente la superficie (34) rivolta verso detta flangia.
14. 14. Unità mozzo secondo la rivendicazione 13, in cui la porzione cilindrica (21) presenta una faccia radiale terminale (29) ad un’estremità assialmente interna (28), e la porzione radialmente ispessita (31), à ̈ distanziata assialmente dall’estremità assialmente interna (28) per mezzo di un secondo recesso radiale (33) avente una superficie (36) rivolta via dalla flangia (22).
15. 15. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo a manicotto (40) presenta una cavità cilindrica interna (42) avente un profilo congruente, quando visto in una sezione assiale, ad un profilo esterno della porzione cilindrica (21) del mozzo.
16. 16. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo a manicotto (40) à ̈ accoppiato per accoppiamento di forma o accoppiamento geometrico con la porzione cilindrica (21) del mozzo.
17. 17. Unità mozzo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo a manicotto (40) forma una flangia (53) che si estende in direzione radialmente esterna da un’estremità assialmente esterna del dispositivo a manicotto (40) e che la flangia (53) del dipossitivo a manicotto (40) à ̈ assialmente interposta e bloccata tra la flangia (22) del mozzo (20) e il primo anello di cuscinetto (15).
18. 18. Procedimento per la fabbricazione di un’unità mozzo con anelli di cuscinetto integrati secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, il procedimento comprendendo le fasi di: a1) predisporre un mozzo (20), fatto di fatto di un primo materiale, che forma in un pezzo singolo: - una porzione cilindrica (21) che si estende in una direzione assiale, - una flangia (22) che si estende in una direzione radialmente esterna da un’estremità assialmente esterna (23) della porzione cilindrica (21), ed - almeno un recesso radiale (32) avente una superficie (34) rivolta verso la flangia (22); a2) predisporre un dispositivo di bloccaggio a manicotto (40), il quale presenta: - una superficie cilindrica esterna (41), - almeno una porzione di ritegno (43) sporgente in direzione radialmente interna, e almeno un primo taglio (48) che si estende assialmente lungo il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40); b) posizionare il dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) attorno alla porzione cilindrica (21) del mozzo, provocando l’impegno della porzione di ritegno (43) nel recesso radiale (32) del mozzo, c) infilare un primo (15) ed un secondo (14) anello di cuscinetto, fatti di un secondo materiale diverso dal primo materiale, assialmente allineati attorno alla superficie cilindrica esterna (41) del dispositivo a manicotto (40), in modo tale per il secondo anello (14) à ̈ assialmente più interno e presenta una faccia terminale (16) rivolta in una direzione assialmente interna; d) deformare plasticamente un’estremità interna (50) del dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) in una direzione radialmente esterna contro la faccia terminale (16) del secondo anello di cuscinetto (14), così da formare un bordo deformato plasticamente (17) che blocca e precarica assialmente il primo e il secondo anello di cuscinetto (15, 14) verso la flangia (22) del mozzo.
19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la fase di posizionamento b) include la fase di b1) allargare elasticamente il dispositivo di bloccaggio allontanando o reciprocamente o divaricando due bordi contrapposti (49a, 49b) del taglio (48).
20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 19, in cui la fase di allargamento b1) Ã ̈ seguita dalla fase di infilare il dispositivo di bloccaggio (40) elasticamente allargato, muovendolo in una direzione assialmente esterna (A) verso la flangia (22), e quindi rilasciare il dispositivo di bloccaggio per permettere alla porzione di ritegno (43) del dispositivo di bloccaggio a manicotto di impegnarsi nel recesso radiale (32) del mozzo.
21. 21. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la fase a2) di predisporre un dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) comprende la fase di predisporre preliminarmente due parti o segmenti di manicotto (40a, 40b) che insieme si estendono secondo archi sostanzialmente esplementari così da definire detto dispositivo di bloccaggio a manicotto (40), dove ciascuna parte o segmento (40a, 40b) presenta - una superficie esterna (41) che definisce parte della superficie cilindrica esterna ed - almeno una porzione di ritegno (43) sporgente in direzione radialmente interna, ed in cui la fase b) di posizionamento del dispositivo di bloccaggio a manicotto (40) attorno alla porzione cilindrica (21) del mozzo comprende la fase di - avvicinare radialmente le due parti o segmenti (40a, 40b) di manicotto così da causare l’impegno delle rispettive porzioni di ritegno (43) nel recesso radiale (32) del mozzo.