ITTO20130514A1 - Gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo - Google Patents

Gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“GRUPPO DI SUPPORTO E FRENATURA PER UNA RUOTA DI UN AUTOVEICOLO”
La presente invenzione è relativa ad un gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo.
Negli autoveicoli, per le ruote anteriori sono normalmente previsti freni a disco a pinza flottante. Un freno di questo tipo, com’è noto, comprende un montante di supporto; un disco di frenatura, il quale è supportato in modo girevole dal montante ed è fisso e coassiale rispetto alla ruota; ed una pinza freno, la quale supporta due pastiglie freno disposte da parti assiali opposte del disco ed è accoppiata in modo scorrevole a due colonnette o perni in modo da flottare in direzione parallela all’asse della ruota quando una delle due pastiglie freno viene sottoposta alla spinta di un cilindro attuatore ad azionamento idraulico, facente parte della pinza.
Nelle soluzioni note, generalmente, le due colonnette sono supportate da una piastra o una staffa, la quale, a sua volta, è fissata al suddetto montante tramite due viti.
È sentita l’esigenza di eliminare la staffa e, quindi, accoppiare la pinza direttamente al montante, al fine di ridurre il numero di componenti e quindi i tempi e i costi di assemblaggio, ed al fine di ridurre il peso ed i possibili giochi tra la pinza ed il montante rispetto alle soluzioni del tipo appena descritto.
A questo proposito, il documento US5911425A, che corrisponde al preambolo della rivendicazione 1, mostra un montante di supporto volto a soddisfare la suddetta esigenza. In particolare, questo montante comprende una parte centrale e due bracci che si estendono radialmente verso l’esterno dalla parte centrale fino ad un bordo esterno del disco di frenatura. La pinza è collegata al montate tramite due guide a perno in modo da essere guidata e scorrere assialmente quando il cilindro attuatore viene azionato. Le estremità dei due bracci sopra menzionati sono definite da denti di guida, a cui sono accoppiate in modo assialmente scorrevole le pastiglie freno. Pertanto, le forze di frenatura vengono trasferite tangenzialmente dalle pastiglie freno direttamente ai denti di guida del montante, senza interessare la pinza e le due colonnette.
La soluzione mostrata in questo documento risulta scarsamente soddisfacente, in quanto è necessario realizzare i due bracci del montante con precisione elevata per garantire, in uso, le desiderate tolleranze nell’accoppiamento tra i suddetti denti di guida e le pastiglie freno e quindi il corretto azionamento delle pastiglie freno.
Anche adottando le tolleranze previste a progetto, l’accoppiamento con i denti di guida può essere comunque soggetto ad indesiderati impuntamenti, che possono pregiudicare il corretto funzionamento delle pastiglie freno, oppure danneggiare il rivestimento anticorrosione che normalmente viene apposto sui suddetti denti di guida. Tali impuntamenti si verificano specialmente se polvere o frammenti del materiale di attrito delle pastiglie freno vanno ad inserirsi tra i denti di guida e le pastiglie freno stesse. A causa di tali impuntamenti, ad esempio, le pastiglie freno potrebbero avere un consumo non uniforme sulla propria superficie.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo, il quale consenta di risolvere in modo semplice ed economico gli inconvenienti sopra esposti.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo, come definito nella rivendicazione 1.
Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 è una prospettiva di una preferita forma di attuazione del gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo secondo la presente invenzione;
- la figura 2 è una vista laterale del gruppo di supporto e frenatura della figura 1; e
- le figure 3 e 4 sono sezioni, in scala ingrandita, ricavate secondo la linea III-III e rispettivamente secondo la linea IV-IV della figura 2.
In figura 1, il numero di riferimento 1 indica un gruppo di supporto e frenatura per una ruota anteriore (non illustrata) di un autoveicolo. Il gruppo 1 comprende un organo portante 2, denominato generalmente “montante”, definito da un unico pezzo che preferibilmente viene realizzato tramite una singola fusione e comprende, a sua volta, una porzione centrale 3 collegata tramite un cuscinetto 4 (figure 3 e 4) ad un mozzo 5.
Il mozzo 5 è coassiale alla porzione centrale 3 lungo un asse 6, supporta una ruota non illustrata e ha un foro assiale 7, il quale è scanalato ed è atto ad essere impegnato da un albero non illustrato, facente parte di un gruppo di trasmissione dell’autoveicolo, per essere trascinato in rotazione rispetto alla porzione centrale 3. L’organo portante 2 comprende, inoltre, un braccio superiore 8, la cui estremità è definita da un occhiello 9 collegato in modo noto e non illustrato ad un ammortizzatore di una sospensione anteriore dell’autoveicolo; un braccio inferiore 10 avente una estremità definita anch’essa da un occhiello 11 collegato in modo noto e non illustrato alla sospensione anteriore; ed una leva posteriore 13 collegata in modo noto e non illustrato ad un dispositivo di sterzatura.
Con riferimento alla figura 2, l’organo portante 2 comprende, inoltre, due bracci 15,16, i quali si estendono in direzioni sostanzialmente radiali ed a sbalzo da una zona anteriore della porzione centrale 3. In particolare, il braccio 15 è disposto superiormente rispetto al braccio 16, in una posizione che approssimativamente è diametralmente opposta alla posizione della leva 13.
Tornando alla figura 1, il gruppo 1 comprende, inoltre, un dispositivo di frenatura 18 del tipo a pinza flottante. Il dispositivo 18 comprende un disco di frenatura 19, che è coassiale e fisso rispetto al mozzo 5, ed una pinza 20, la quale è realizzata preferibilmente in ghisa e/o alluminio, è disposta a cavallo del disco 19 e supporta, in modo noto e non illustrato, due pastiglie freno 21,22 (visibili parzialmente in figura 3) disposte da parti assiali opposte del disco 19.
La pastiglia freno 21 è assialmente scorrevole rispetto alla pinza 20 sotto la spinta di un attuatore lineare idraulico 23 definito, in modo noto e non illustrato, da uno dei due lati della pinza 20. Sull’altro lato, invece, la corrispondente pastiglia freno 22 è assialmente fissa rispetto alla pinza 20.
La pinza 20, essendo di tipo flottante, ha una posizione che si adatta automaticamente rispetto alle facce del disco 19. In altre parole, i gradi di libertà della pinza 20 permettono alle pastiglie freno 21,22 di essere sempre parallele al disco 19 in frenata.
La pinza 20 comprende un occhiello superiore 24 accoppiato in modo scorrevole con gioco radiale ad una colonnetta superiore 27 parallela all’asse 6. Nel contempo, la pinza 20 comprende un occhiello inferiore 25 accoppiato in modo scorrevole senza gioco radiale ad una colonnetta 28 inferiore, parallela anch’essa all’asse 6. In questo modo, la pinza 20 può flottare quando l’attuatore 23 viene azionato per effettuare la frenatura. Preferibilmente, le colonnette 27 e 28 sono realizzate in acciaio.
Secondo un aspetto della presente invenzione, le pastiglie freno 21,22 sono supportate unicamente dalla pinza 20 e quindi sono distanziate dai bracci 15,16, in modo da trasferire le azioni tangenziali di frenatura unicamente alla pinza 20.
Con riferimento alle figure 3 e 4, le colonnette 27,28 si estendono rispettivamente a partire dalle estremità 29,30 dei bracci 15,16 e quindi sono supportate direttamente dalle estremità 29,30 senza interporre alcuna staffa addizionale tra le colonnette 27,28 e l’organo portante 2.
La colonnetta 27 è dimensionata a progetto in modo da supportare i carichi tangenziali di frenatura che vengono trasferiti dalla pinza 20 al braccio 15 durante la frenatura. Pertanto, le dimensioni, in particolare la sezione trasversale, possono essere diverse da caso a caso, in funzione della coppia frenante massima richiesta al gruppo 1 e, quindi, in funzione dell’applicazione e del modello di veicolo su cui il gruppo 1 è montato.
Come visibile in figura 3, vantaggiosamente, la colonnetta 27 comprende una vite 32 ed un manicotto 33, il quale è coassiale alla vite 32, è calzato sullo stelo 34 della vite 32 con un leggero gioco radiale e termina assialmente con una porzione 35 che impegna, sostanzialmente senza gioco radiale, una sede 36 realizzata nell’estremità 29.
Lo stelo 34 termina con una porzione filettata 38, la quale sporge assialmente oltre la porzione 35 ed è avvitata in un foro 39, realizzato nell’estremità 29. Il foro 39 è coassiale alla sede 36, ha diametro minore di quello della sede 36 e sfocia in una superficie di fondo 40 della sede 36. La superficie di fondo 40 definisce uno spallamento contro cui è appoggiata assialmente la porzione 35 del manicotto 33. Il serraggio della vite 32 nel foro 39 mantiene bloccato il manicotto 33 tra la superficie di fondo 40 e la testa della vite 32 stessa.
L’occhiello 24 è accoppiato direttamente sulla superficie cilindrica esterna del manicotto 33 ed è interposto assialmente tra due soffietti elastici 41,42 calzati anch’essi sul manicotto 33 per proteggerlo da eventuale sporcizia.
Con riferimento alla figura 4, la colonnetta 28 preferibilmente è realizzata come pezzo unico, ossia come un unico perno che comprende una porzione terminale filettata 43 avvitata in un foro 44 della estremità 30.
La colonnetta 28 comprende, inoltre, una porzione intermedia 44, a cui è accoppiato l’occhiello 25. La porzione 44 preferibilmente ha diametro maggiore della porzione 43 ed è appoggiata assialmente contro una faccia della estremità 30. Vantaggiosamente, l’occhiello 25 è accoppiato alla porzione 44 tramite una boccola 45 realizzata in materiale elasticamente deformabile e/o smorzante, ad esempio in gomma, in modo da smorzare movimenti improvvisi e rumorosità della pinza 20 e da proteggere da sporcizia la porzione 44 su cui scorre l’occhiello 25.
In uso, gli sforzi tangenziali dovuti alla frenatura si scaricano totalmente sulla colonnetta 27, mentre la boccola 45 svolge una funzione smorzante. Pertanto, gli sforzi tangenziali sulla colonnetta 27 tendono ad aumentare l’attrito ed a limitare lo scorrimento dell’occhiello 24 sulla superficie cilindrica esterna del manicotto 33. Per ovviare a tale inconveniente e svolgere correttamente la funzione di guida, preferibilmente è previsto di lubrificare il manicotto 33 con apposito grasso o agenti similari.
Come accennato sopra, i carichi tangenziali dovuti alla frenatura si scaricano dalle pastiglie freno 21,22 sulla pinza 20 e da quest’ultima sulla colonnetta 27. La colonnetta 27, a sua volta, scarica tali carichi direttamente al braccio 15 senza l’interposizione di staffe intermedie.
È evidente quindi che il gruppo 1, da un lato, ha un numero relativamente basso di componenti ed è relativamente leggero, grazie all’assenza di staffe addizionali tra l’organo di supporto 2 e le colonnette 27,28, e dall’altro lato consente di semplificare la realizzazione dei bracci 15,16, grazie al fatto che le pastiglie freno 21,22 non sono guidate assialmente da elementi dell’organi di supporto 2, ma sono supportate unicamente dalla pinza 20. Inoltre, l’impegno della porzione 35 del manicotto 33 nella sede 36 permette di trasferire i carichi tangenziali al braccio 15 senza sollecitare eccessivamente l’accoppiamento filettato tra la porzione 38 ed il foro 39.
Da quanto precede appare, infine, evidente che al gruppo 1 descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.
In particolare, il manicotto 33 e la vite 32 potrebbero essere realizzati in modo da formare un unico pezzo.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di supporto e frenatura per una ruota di un autoveicolo, il gruppo comprendendo: - un organo di supporto (2), definito da un unico pezzo comprendente: a) una porzione centrale; b) una porzione di attacco che si estende a partire da detta porzione centrale ed è atta ad essere accoppiata ad una sospensione dell’autoveicolo; c) due bracci (15,16) che si estendono a sbalzo da detta porzione centrale in direzioni sostanzialmente radiali; - un mozzo atto a supportare detta ruota ed accoppiato a detta porzione centrale tramite mezzi a cuscinetto per ruotare attorno ad un asse di rotazione; - un dispositivo di frenatura a pinza flottante comprendente: a) un disco di frenatura, fisso e coassiale rispetto a detto mozzo; b) una pinza flottante (20) disposta a cavallo di detto disco di frenatura (19) ed accoppiata in modo scorrevole ad una colonnetta superiore (27) e ad una colonnetta inferiore (28), le quali sono parallele a detto asse di rotazione e sono accoppiate direttamente, ciascuna, all’estremità di un relativo detto braccio (15,16); c) due pastiglie freno (21,22) disposte da parti opposte di detto disco di frenatura (19) ed accoppiate a detta pinza flottante (20); caratterizzato dal fatto che: - dette pastiglie freno (21,22) sono supportate unicamente da detta pinza flottante (20); - almeno una di dette colonnette superiore ed inferiore (27) è dimensionata in modo da scaricare i carichi tangenziali dovuti alla frenatura da detta pinza flottante (20) direttamente al corrispondente braccio. 2.- Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta colonnetta superiore (27) è dimensionata in modo da scaricare i carichi tangenziali dovuti alla frenatura da detta pinza flottante (20) direttamente al corrispondente braccio. 3.- Gruppo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta colonnetta superiore comprende: - una vite (32) comprendente uno stelo (34), una cui estremità assiale filettata è avvitata in un foro (39) dell’estremità del corrispondente braccio; - un manicotto (33) calzato su detto stelo (34) e comprendente una porzione terminale (35) impegnante una sede (36), la quale è ricavata nell’estremità del corrispondente braccio (15), è coassiale a detto foro (39) e sfocia in una superficie di fondo (40) della detta sede (36). 4.- Gruppo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta pinza flottante (20) è accoppiata a detta colonnetta inferiore (28) tramite l’interposizione di una boccola realizzata in materiale elasticamente deformabile e/o smorzante.
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