ARBOL ARTICULADO Y UNIDAD DE DESPLAZAMIENTO DE RODILLOS PARA EL MISMO.

Árbol articulado y unidad de desplazamiento de rodillos para el mismo,

que comprende dos secciones de árbol conectadas entre sí de una manera fija contra giro a través de una articulación central que está configurada como articulación fija de velocidad constante, en el que, respectivamente, en el extremo, alejado de la articulación central, de cada sección de árbol está dispuesta una articulación fija de velocidad constante. Además, está prevista al menos una unidad de desplazamiento de rodillos, de tal forma que las dos secciones de árbol se pueden mover en dirección axial relativamente entre sí

Árbol articulado y unidad de desplazamiento de rodillos para el mismo.

La invención se refiere a un árbol articulado que comprende dos secciones de árbol conectadas entre sí de una manera fija contra giro a través de una articulación central que está configurada como articulación fija de velocidad constante, en el que, respectivamente, en el extremo, alejado de la articulación central, de cada sección de árbol está dispuesta una articulación fija de velocidad constante y están previstas dos unidades de desplazamiento de rodillos. Además, la invención se refiere a una unidad de desplazamiento de rodillos para un árbol articulado de este tipo.

Los árboles articulados se emplean, por ejemplo, para la conexión de la salida frontal del engranaje con la entrada diferencial trasera de un automóvil como árboles longitudinales. Tales árboles longitudinales se conocen, por ejemplo a partir de los documentos DE 102 08 325 C1 y DE 11 204 000 239 T5. Estos árboles articulados utilizan articulaciones desplazables, para posibilitar un movimiento axial entre las secciones del árbol. Las vías de desplazamiento limitadas de estas articulaciones se consideran desfavorables en algunos casos de aplicación. Además, se elevan los costes de un árbol articulado de este tipo cuando se montan muchos componentes diferentes.

Para desacoplar en la mayor medida posible las vibraciones introducidas en la dirección longitudinal en disposiciones de árboles articulados, se ha propuesto en el documento DE 198 31 016 C2 un árbol articulado del tipo mencionado al principio, en el que están previstos dos elementos de desplazamiento, que están dispuestos radialmente dentro de la articulación fija en el lado del engranaje y de la articulación fija en el lado del diferencial, respectivamente. La conexión de esta disposición conocida de árboles articulados se lleva a cabo en este caso a través de una brida configurada en el cubo exterior de la articulación fija en el lado de la articulación y de la articulación fija en el lado del diferencial, respectivamente, cuya brida se conecta a través de un elemento de amortiguación en forma de anillo con una brida de la salida del engranaje y de la entrada diferencial.

Este tipo de construcción implica que tanto la articulación fija en el lado del engranaje como también la articulación fija en el lado del diferencial presentan un diámetro grande y, por lo tanto, una masa alta. De este modo se producen, especialmente en combinación con la conexión de brida, unos desequilibrios (residuales), que conducen a un desarrollo de ruido no deseado. Además, todo el árbol longitudinal se puede mover axialmente, en virtud de la capacidad de desplazamiento axial en elementos de desplazamiento en el funcionamiento con relación a la salida del engranaje y a la entrada del diferencial. De este modo, no sólo se solicita más fuertemente el cojinete central dispuesto en la proximidad de la articulación central, sino que se producen también ruidos en virtud de la transmisión de fuerzas axiales y en virtud del comportamiento oscilante del cojinete central.

Para evitar en el caso de un accidente de impacto frontal de un automóvil, en el que se produce una carga axial alta del árbol longitudinal a través del aplastamiento del vehículo, un pandeo y, por lo tanto, el peligro de la penetración del árbol articulado en el compartimiento de pasajeros, es necesario posibilitar un acortamiento axial del árbol articulado. Esto solamente es posible en una extensión muy reducida a través de los elementos de desplazamiento de acuerdo con el documento DE 198 31 016 C2, de manera que se puede producir una amenaza de los ocupantes del vehículo debido a pandeo del árbol longitudinal.

En cambio, la presente invención tiene el cometido de preparar un árbol articulado del tipo mencionado al principio, que, con un peso lo más reducido posible, ofrece una reducción de ruidos en el funcionamiento así como una elevada seguridad también en caso de un accidente de impacto frontal.

Otro cometido de la invención es configurar de una manera especialmente compacta las articulaciones fijas de velocidad constante así como ahorrar peso y reducir los desequilibrios residuales en un árbol articulado. Además, deben reducirse claramente las fuerzas axiales que actúan sobre el cojinete central y mejorarse el comportamiento del cojinete central para que se reduzca también el desarrollo de ruido. Además, un cometido de la presente invención es configurar el árbol articulado de una manera especialmente de coste favorable y utilizar el mayor número posible de componentes iguales. Adicionalmente, debe facilitarse el montaje y desmontaje, debiendo posibilitarse también diferentes secuencias de series de montaje.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención en un árbol articulado porque al menos una de las unidades de desplazamiento de rodillos está dispuesta cerca de la articulación central. Con preferencia, la unidad de desplazamiento de rodillos está asociada a la articulación central y está prevista de tal forma que las dos secciones de árbol se pueden mover relativamente entre sí en dirección axial. A través de la disposición de al menos una unidad de desplazamiento de rodillos en un lugar alejado de la salida del engranaje o bien de la entrada del diferencial, es posible configurar de una forma especialmente compacta tanto la unidad de desplazamiento de rodillos como también las articulaciones fijas de velocidad constante. Esto conduce a ahorros considerables de peso y, en virtud de las masas reducidas, también a desequilibrios residuales reducidos. De esta manera, se puede reducir el desarrollo de ruido del árbol articulado en el funcionamiento de acuerdo con la invención.

También se reducen claramente las fuerzas axiales que actúan sobre el cojinete central, puesto que al menos una unidad de desplazamiento de rodillos está dispuesta en la proximidad de la articulación central y, por lo tanto, en la proximidad del cojinete intermedio. También este desacoplamiento de la fuerza axial conduce a una reducción de los ruidos en el funcionamiento. Además, un cojinete intermedio no debe poseer ninguna flexibilidad axial en la configuración del árbol articulado de acuerdo con la invención, de manera que se reduce también un eventual desarrollo de ruido en virtud del comportamiento oscilante del cojinete central.

En un desarrollo de la idea de la invención, está previsto que en el árbol de articulación estén previstas dos unidades de desplazamiento de rodillos asociadas a la articulación central y dispuestas en la proximidad de ésta. Cuando ambas unidades de desplazamiento de rodillos están colocadas esencialmente en el centro del árbol articulado, es posible empelar tres articulaciones fijas de velocidad constante de la misma construcción para el árbol articulado. El árbol articulado de acuerdo con la invención está constituido, por lo tanto, solamente por un número muy reducido de componentes diferentes, lo que conduce a través del principio de piezas iguales a un ahorro claro de los costes.

Para reducir al mínimo las masas que están presentes en la zona de unión del árbol articulado en un engranaje o diferencial, las unidades de desplazamiento de rodillos están dispuestas a la mayor distancia posible de los puntos de unión tal vez en el centro del árbol articulado. De esta manera, en el árbol articulado de todos modos todavía las masas mantenidas muy pequeñas de las articulaciones exteriores fijas de velocidad constante con errores de centricidad mínimos posiblemente existentes de los pivotes contribuyen todavía a eventuales desequilibrios de todo el sistema.

En esta configuración del árbol articulado se facilita también el montaje frente a los árboles articulados convencionales. Así, por ejemplo, ambas secciones del árbol se desplazan relativamente entre sí en dirección axial, de manera que se posibilita una vía de desplazamiento muy grande. Esto conduce a una longitud de montaje y desmontaje muy reducida, con lo que se favorece en una medida considerable el montaje y desmontaje. Además, se pueden utilizar diferentes secuencias de montaje según los requerimientos y las condiciones marginales adicionales. Entre otras cosas, se puede realizar también un montaje en primer lugar a través del cojinete central en el fondo del vehículo.

De acuerdo con otra forma de realización de la invención, es posible que una de las dos unidades de desplazamiento de rodillos esté asociada a la articulación...

1. Árbol articulado que comprende dos secciones de árbol conectadas entre sí de una manera fija contra giro a través de una articulación central que está configurada como articulación fija de velocidad constante, en el que, respectivamente, en el extremo, alejado de la articulación central, de cada sección de árbol está dispuesta una articulación fija de velocidad constante y con dos unidades de desplazamiento de rodillos, caracterizado porque al menos una de las unidades de desplazamiento de rodillos está dispuesta cerca de la articulación central.

2. Árbol articulado, especialmente de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque las dos secciones de árbol se pueden mover en dirección axial relativamente entre sí.

3. Árbol articulado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque están previstas dos unidades de desplazamiento de rodillos asociadas a la articulación central y dispuestas en la proximidad de ésta.

4. Árbol articulado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una de las dos unidades de desplazamiento de rodillos está asociada a la articulación central y está dispuesta cerca de ésta y la otra de las dos unidades de desplazamiento de rodillos está asociada a una de las articulaciones fijas de velocidad constante en el extremo de la sección de árbol y está dispuesta cerca de ésta.

5. Árbol articulado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque las dos unidades de desplazamiento de rodillos están asociadas a la misma sección de árbol.

6. Árbol articulado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque las dos unidades de desplazamiento de rodillos están asociadas a diferentes secciones de árbol.

7. Árbol articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos secciones de árbol están configuradas al menos por secciones en forma de tubo, en el que las articulaciones fijas de velocidad continua, que están previstas en el extremo de cada sección de árbol alejado de la articulación central, están conectadas en cada caso con su cubo exterior con las secciones del árbol.

8. Árbol articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una unidad de desplazamiento de rodillos asociada a la articulación central y dispuesta cerca de ésta articulación central está formada por un casquillo perfilado previsto en una de las secciones del árbol con ranuras que se extienden en dirección axial y por un pivote conectado con la articulación central con ranuras que se extienden en dirección axial y con bolas que transmiten un par motor, que están dispuestas en las parejas de ranuras asociadas entre sí.

9. Árbol articulado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el pivote de una unidad de desplazamiento de rodillos está conectado con el cubo interior de la articulación central y el pivote de la otra unidad de desplazamiento de rodillos está conectado con el cubo exterior de la articulación central.

10. Árbol articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una unidad de desplazamiento de rodillos presenta medios de tope para la limitación del movimiento de desplazamiento axial de las bolas y/o una jaula que las conduce.

11. Árbol articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el pivote de al menos una unidad de desplazamiento de rodillos está alojado en un cojinete intermedio.

12. Unidad de desplazamiento de rodillos, especialmente para un árbol articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con un casquillo perfilado, sobre cuya superficie interior están previstas al menos por secciones unas vías de rodadura exteriores, con un pivote desplazable en dirección axial en el casquillo perfilado, sobre cuya superficie exterior están previstas al menos por secciones al menos por secciones unas vías de rodadura interiores, y con bolas, que están dispuestas para la transmisión del par motor en cada caso en vías de rodadura exteriores y vías de rodadura interiores asociadas entre sí por parejas, caracterizada porque el casquillo perfilado está conectado a través de un punto teórico de rotura con una sección de conexión, cuyo diámetro interior es mayor o esencialmente igual que el diámetro exterior del casquillo perfilado.

13. Unidad de desplazamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque el punto teórico de rotura está configurado como una zona de unión que está dispuesta en dirección radial entre la superficie interior del casquillo perfilado y la superficie exterior de la sección de conexión.

14. Unidad de desplazamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, caracterizada porque el punto teórico de rotura está formado por una constricción, una entalladura, un taladro o debilitamiento similar del material.

15. Unidad de desplazamiento de rodillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada porque el casquillo perfilado, la sección de conexión y el punto teórico de rotura están configurados de tal forma que, en el caso de que se exceda una fuerza definida, que actúa en dirección axial sobre el casquillo perfilado, se rompe el punto teórico de rotura y el casquillo perfilado se puede desplazar en la sección de conexión.

16. Unidad de desplazamiento de rodillos de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque en el casquillo perfilado, en la sección de conexión y/o en el punto teórico de rotura está prevista una tapa, que cierra el casquillo perfilado en dirección a la sección de conexión.

17. Unidad de desplazamiento de rodillos de acuerdo la reivindicación 16, caracterizada porque la tapa está fijada a través de otro punto teórico de rotura en el casquillo perfilado, en la sección de conexión y/o en el primer punto teórico de rotura.