Articulación de rótula.

Articulación de rótula (10), que comprende 1

una carcasa de articulación (12)

una placa de cojinete

(14) alojada en la carcasa de rótula (12),

un pivote esférico (16) con una cabeza esférica (18), que está dispuesta en la placa de cojinete (14) de forma móvil pivotable, en el que la cabeza esférica (18) está pretensada esencialmente en la dirección de un eje longitudinal (A) del pivote esférico (16) a través de un sistema de resorte contra la carcasa de articulación (122), el sistema de resorte (33) está formado por elementos de resorte (28, 32, 33, 50) conectados en paralelo y/o en serie, en el que al menos un elemento de resorte (32) del sistema de resorte (33) está fabricado de un material de polímero o de un material de elastómero, caracterizada porque un primer elemento de resorte (32) del sistema de resorte )33) está formado por la zona polar de la placa de cojinete (14) y en el estado montado de la articulación esférica (10) está sometido a flexión y porque el primer elemento de resorte (32) contacta en el estado montado de la articulación de rótula (10) o a través de una carga axial de la articulación de rótula la carcasa de articulación (12) o un elemento de cierre (24, 48), que está fijado en un orificio (22) de la carcasa de articulación (12), de manera que con ello resulta un circuito de resorte en paralelo con otro elemento de resorte (28), que está en contacto con la placa de cojinete (14).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/000210.

Solicitante: TRW AUTOMOTIVE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIESTRASSE 20 73553 ALFDORF ALEMANIA.

Inventor/es: WALTER, HARALD, SCHAUMANN,LOTHAR, FORTHAUS,UWE, PHIAPHAKDY,VAT, WÖLKI,DAGMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Pivotes; Uniones pivotantes (disposición relativa... > F16C11/06 (Articulaciones de rótula; Otras articulaciones que tienen más de un grado de libertad angular, es decir, juntas universales (juntas universales en las cuales la flexibilidad se logra con pivotes u órganos de unión deslizantes o rodantes F16D 3/16))

PDF original: ES-2532346_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Articulación de rótula

La invención se refiere a una articulación de rótula de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las articulaciones de rótula se emplean en formas múltiples, por ejemplo en la fabricación de vehículos. Para tales articulaciones de rótula se conoce alojar en la carcasa de articulación una placa de cojinete, estando dispuesta una cabeza esférica de un pivote esférico de forma articulara en la placa de cojinete. La placa de cojinete está constituida la mayoría de las veces de un plástico, lo que conduce a coeficientes de deslizamiento o bien de fricción entre la cabeza esférica y la placa de cojinete y al mismo tiempo a costes de fabricación favorables. El desgaste, que se produce sobre la duración de vida útil de la articulación de rótula, se compensa por una tensión previa axial, que se aplica sobre la cabeza esférica esencialmente en la dirección de un eje longitudinal del pivote esférico. A través de tal tensión previa se puede Impedir un juego libre en la articulación.

El estado de la técnica muestra múltiples tecnologías para desplazar la cabeza esférica de una articulación de rótula frente a una carcasa en tensión previa.

El documento US 5.188.477 muestra una articulación de rótula axial abierta en un lado, en la que entre una superficie de fondo en el espacio interior de la carcasa y la placa de cojinete está dispuesto un elemento de elastómero. La placa de cojinete está alojada en este caso en la carcasa de tal manera que el elemento de elastómero es colocado bajo presión. De esta manera, el elemento de elastómero ejerce sobre la placa de cojinete una fuerza axial, de manera que la cabeza esférica dispuesta dentro de la placa de cojinete está pretensada esencialmente en una dirección del eje longitudinal del pivote esférico.

Los documentos US 3.226.142 y US 4,225.26 muestran, respectivamente, una articulación de rótula radial, en la que entre una tapa de carcasa, que cierra una abertura de la carcasa de articulación, y una sección de saliente en el lado marginal de la placa de cojinete está insertado un anillo de elastómero. En el estado montado de la articulación, este anillo de elastómero tensa la placa de cojinete en dirección axial, de manera que con ello se pretensa la cabeza esférica esencialmente en la dirección de un eje longitudinal del pivote esférico. Como ya se ha mencionado, tal tensión previa contrarresta el desgaste durante el periodo de vida útil de la articulación e impide la aparición de juego libre o similar.

En articulaciones de rótula de otro tipo se conoce poner la placa de cojinete bajo tensión previa frente a la tapa de la carcasa a través de la utilización de un muelle en espiral metálico. Esto se conoce, por ejemplo, a partir de los documentos EP 348 642 y DE 1 678 52. El muelle en espiral se apoya en la tapa de la carcasa y presiona la placa de cojinete o bien la placa superior de la instalación de cojinete contra la cabeza esférica. En este caso, la tensión previa del muelle en espiral determina la presión de apriete de la placa de cojinete sobre la cabeza esférica y establece al mismo tiempo los coeficientes de funcionamiento de la articulación de rótula. Al mismo tiempo, a través de la tensión previa de la cáscara de cojinete se puede compensar un desgaste dentro de la articulación de rótula.

Por otro lado, se conoce a partir del estado de la técnica una articulación esférica 11 (ver la figura 25), en la que entre la tapa de la carcasa 124 y la cáscara de cojinete 114 está previsto en el estado montado de la articulación un sistema de resorte en forma de un plato de resorte 128. A través de la tensión previa de este plato de resorte 128 se presiona la placa de cojinete 114 contra la cabeza esférica 118 del pivote esférico 116, de manera que también cuando aparece desgaste de la placa de cojinete 115 existe un contacto constante entre la placa de cojinete 114 y la cabeza esférica 118 y no aparece ningún juego libre entre la cabeza esférica 118 y la placa de cojinete 114. El plato de resorte 128 se puede entender como circuito en serie de elementos de resorte y garantiza una curva característica de resorte deseada predeterminada. Un inconveniente de esta articulación conocida es la necesidad de espacio comparativamente grande para el plato de resorte y sus costes elevados de material.

Por lo demás, por ejemplo, a partir del documento US 24/146338 A1 o del documento US 29/176 A1 se conocen articulaciones de rótula con varios elementos de resorte, que están conectados en serie y/o en paralelo, para preparar una adaptación mejorada de la función de resorte. El cometido de la invención es crear una articulación de rótula, en la que se consigue una tensión previa de la cabeza esférica frente a la carcasa con medios sencillos y especialmente economizadores de espacio.

De acuerdo con la invención, este cometido se soluciona por medio de una articulación de rótula con las características de la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Un aspecto esencial de la invención se basa en el reconocimiento de que el sistema de resorte, por medio del cual se pretensa la cabeza esférica, está constituido por una pluralidad de elementos de resorte, que están conectados en serie y/o en paralelo, en el que al menos un elemento de resorte de este sistema de resorte está fabricado de un material polímero o de un material de elastómero. De acuerdo con la previsión de un caso de aplicación respectivo de la articulación esférica se puede ajustar con precisión la curva característica resultante requerida del sistema de

resorte a través de una conexión adecuada de los elementos de resorte, ya sea en serie y/o en paralelo. La curva característica resultante puede ser lineal, multilineal o no lineal. La curva característica resultante del sistema de resorte es importante especialmente para el caso de que la articulación esférica esté sometida a una carga exterior, por ejemplo en dirección axial o bien en la dirección de un eje longitudinal del pivote esférico. A través de la selección de un material polímero o de un material de elastómero para al menos un elemento de resorte del sistema de resorte se puede conseguir, además, una configuración económica y especialmente economizadora de espacio del sistema de resorte.

De manera más conveniente, la placa de cojinete está fabricada de un material de plástico o bien material de polímero. Esto conduce a coeficientes de fricción ventajosos entre la placa de cojinete y la cabeza esférica. A través de la tensión previa, que se ejerce a través del sistema de resorte sobre la cabeza esférica esencialmente en la dirección de un eje longitudinal del pivote esférico, se consigue, además, una acción de reajuste en el caso de efectos de asentamiento de la placa de cojinete de plástico, que pueden aparecer en caso de carga o de envejecimiento. Como consecuencia de ello, se impide de manera fiable la aparición de juego libre sobre la duración de vida útil de la articulación de rótula, también cuando la articulación de rótula se expone a cargas grandes en la dirección del eje longitudinal del pivote esférico.

Con respecto a la conexión de la pluralidad de elementos de resorte del sistema de resorte se entiende que estos elementos de resorte se conectan con preferencia en serie cuando la articulación de rótula está montada. La configuración de los elementos de resorte implicados en el sistema de resorte se puede seleccionar de tal manera que en el caso de aparición de un caso de carga se genera entonces adicionalmente un circuito paralelo de los elementos de resorte, que se superpone con el circuito en serie de los elementos de resorte.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.-Articulación de rótula (1), que comprende 1 una carcasa de articulación (12)

una placa de cojinete (14) alojada en la carcasa de rótula (12),

un pivote esférico (16) con una cabeza esférica (18), que está dispuesta en la placa de cojinete (14) de forma móvil plvotable, en el que la cabeza esférica (18) está pretensada esencialmente en la dirección de un eje longitudinal (A) del pivote esférico (16) a través de un sistema de resorte contra la carcasa de articulación (122), el sistema de resorte (33) está formado por elementos de resorte (28, 32, 33, 5) conectados en paralelo y/o en serie, en el que al menos un elemento de resorte (32) del sistema de resorte (33) está fabricado de un material de polímero o de un material de elastómero, caracterizada porque un primer elemento de resorte (32) del sistema de resorte )33) está formado por la zona polar de la placa de cojinete (14) y en el estado montado de la articulación esférica (1) está sometido a flexión y porque el primer elemento de resorte (32) contacta en el estado montado de la articulación de rótula (1) o a través de una carga axial de la articulación de rótula la carcasa de articulación (12) o un elemento de cierre (24, 48), que está fijado en un orificio (22) de la carcasa de articulación (12), de manera que con ello resulta un circuito de resorte en paralelo con otro elemento de resorte (28), que está en contacto con la placa de cojinete (14).

2 - Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un elemento de resorte (33) del sistema de resorte está formado integralmente en la placa de cojinete (14).

3 - Articulación de rótula (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un segundo elemento de resorte (28, 42) del sistema de resorte contacta tanto con la placa de cojinete (14) como también con la carcasa o con un elemento de cierre, que está fijado en una abertura de la carcasa.

4 - Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28, 42) está configurado en forma de un anillo.

5.- Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28, 42) está fabricado separado de la placa de cojinete (14) y en el estado montado de la articulación está dispuesto en la placa de cojinete (14).

6.- Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28) está formado Integralmente en la placa de cojinete (14), con preferencia a través de fundición por inyección-2K.

7.- Articulación de rótula (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28) está fabricado de un material de elastómero.

8.- Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28) está alojado en un espacio hueco (4) que está configurado, por una parte, entre la placa de cojinete (14) y, por otra parte, la carcasa de articulación (12) o la tapa de la carcasa (24), con preferencia porque el otro elemento de resorte rellena la mayoría de las veces el espacio hueco (4) en el estado montado de la articulación de rótula (1).

9.- Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (28) está adaptado con su sección transversal al espacio hueco (4), en el que el otro elemento de resorte (28) rellena el espacio hueco (4) esencialmente por completo en el caso de una carga axial de la articulación de rótula.

-Articulación de rótula (1) de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el segundo elemento de resorte (42, 5) está fabricado de metal.

11- Articulación de rótula (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 1, caracterizada porque el elemento de cierre (24) forma un tercer elemento de resorte (5) del sistema de resorte (33) y está en conexión con la placa de cojinete (14), con preferencia porque el elemento de cierre es un anillo de cierre o una tapa de la carcasa (24).