Casquillo elástico comprendiendo por lo menos un manguito de metal interior (1),

un manguito exterior (3) coaxial con dicho manguito interior (1) y un anillo elástico (2) sustancialmente provisto de una forma tubular y provisto entre dicho manguito interior (1) y dicho manguito exterior (3), en el que el manguito exterior (3) está fabricado de material plástico y está adaptado para pandear durante el montaje de dicho casquillo en el interior de un asiento adecuado (100), para permitir forzar el casquillo en el interior de dicho asiento (100) y establecer una tensión previa de compresión de dicho anillo elástico (2) caracterizado porque el manguito exterior (3) tiene una superficie lateral exterior provista de por lo menos una parte curvada, convexa (5)

La invención se refiere a un casquillo elástico particularmente para utilizarlo en el campo de los vehículos automóviles.

Más en detalle, la invención pertenece a un casquillo elástico para la conexión de un eje o un pasador 5 giratorio o vibratorio a un bastidor o soporte. Un ejemplo común es la conexión de la anilla de una ballesta al bastidor de un vehículo comercial, una camioneta, un camión, etcétera.

Una forma de realización conocida y difundida provee dos manguitos de metal coaxiales (también denominados "tubos"), los cuales están unidos por un anillo de caucho elástico. El conjunto generalmente está forzado: el manguito exterior o tubo está forzado en el interior de un asiento de montaje adecuado y el pasador (o eje) está a su 10 vez forzado en el interior del manguito del casquillo.

Esta clase de casquillo puede sufrir un fallo por fatiga del anillo elástico, debido a las tensiones variables o alternativas de compresión y torsión, inducidas por el giro relativo entre el pasador y el bastidor.

Han sido propuestas algunas formas de realización para resolver este problema, incluyendo un casquillo sin el manguito rígido exterior, compuesto esencialmente por un manguito autolubricante interior y un anillo de caucho libre 15 para girar y ajustado con un manguito de refuerzo interior (véase el documento EP 1368572 B1 del mismo solicitante).

Sin embargo, cuando el casquillo tiene que soportar cargas severas (por ejemplo, en vehículos comerciales de tamaño medio o grande), generalmente se adopta una solución mayor y más resistente, por ejemplo la construcción toda de metal anteriormente mencionada con el anillo elástico firmemente fijado a ambos el manguito interior y el exterior. 20

El problema del fallo por fatiga en este caso se encara con un estirado del manguito exterior, a fin de tensar previamente el anillo elástico. Se ha encontrado que la vida de fatiga se extiende de forma notable mediante dicha tensión previa del anillo elástico, sustancialmente porque evita el "estiramiento" de las fibras elásticas e induce una orientación axial de las mismas fibras.

El estiraje del casquillo, para ser obtenido a través de un estirador cónico, sin embargo es un proceso caro. 25

Otra desventaja es el montaje mediante interferencia (forzado) entre las superficies de metal del casquillo y el asiento; es conocido que un montaje de este tipo requiere tolerancias estrictas las cuales únicamente se pueden cumplir a través de utilajes caros.

Además de esto, las piezas de metal también son responsables del peso y los costes crecientes del casquillo.

El documento US-A-2004/108639 revela un casquillo elástico que comprende un manguito exterior fabricado 30 de material de plástico provisto de una superficie exterior con una forma tubular, cónica, recta o no recta y adaptado para ser insertado en el interior de un asiento provisto de una forma cilíndrica.

La invención tiene por objetivo eliminar estas desventajas. Un primer objetivo, en particular, es realizar un casquillo para cargas medias/altas, que obtiene la tensión previa del anillo elástico sin el estiraje caro anteriormente mencionado; otro objetivo es reducir la precisión de mecanizado requerida tanto para el casquillo como para el asiento; 35 un objetivo adicional es reducir el peso y el coste global el casquillo.

Los objetivos se alcanzan con el casquillo elástico como se reivindica en la reivindicación 1.

Según un aspecto preferido, la superficie lateral del manguito de plástico exterior tiene una parte convexa, con un perfil sustancialmente en "forma de barril". El diámetro global del casquillo se incrementa entonces mediante la curvatura de dicha parte convexa, permitiendo forzar el casquillo en el interior del asiento respectivo. 40

El asiento de montaje está comúnmente fabricado de metal, de modo que el montaje resulta en que la superficie del manguito de plástico se deforma y se aplana sustancialmente; a continuación de esta deformación, la superficie del manguito de plástico se curva hacia el eje del casquillo, comprimiendo de ese modo el anillo elástico.

En una primera forma de realización, el anillo elástico es integral (por ejemplo, un vulcanizado) con el manguito interior y está sustancialmente fijado también al manguito exterior; el casquillo es capaz de soportar tensiones 45 radiales así como tensiones de torsión.

En una segunda forma de realización, el manguito interior es libre de girar con relación al anillo elástico y el casquillo comprende una capa autolubricante entre los dos elementos anteriormente mencionados. Mediante este grado de libertad, el manguito (conectado al pasador) está desconectado a la torsión del anillo elástico, el cual está sometido únicamente a una tensión sustancialmente radial. 50

Más en detalle, esta segunda forma de realización provee dos collares autolubricantes, preferiblemente fabricados de Movelon® (una marca comercial registrada del mismo solicitante), dichos collares están insertados entre el manguito interior y el anillo elástico.

Según un aspecto adicional de la invención, dichos collares auto-lubricantes tienen una cabeza con una parte cónica, adecuada para proporcionar un soporte axial para el anillo elástico, a través de este soporte, una carga axial 5 mayor puede ser soportada por el casquillo.

El anillo elástico normalmente está fabricado de caucho; el manguito de plástico exterior puede estar fabricado, por ejemplo, de nilón.

Se comprenderá que la invención utiliza la deformación del manguito de plástico exterior, cuando tiene lugar el montaje, para obtener una tensión previa del anillo elástico sin el estiraje caro el cual es indispensable en los 10 casquillos de metal de la técnica anterior.

También se observa que el casquillo se monta forzando una superficie de plástico sobre una de metal, esto es la superficie lateral del manguito exterior y la superficie interior del asiento de montaje (por ejemplo, la anilla de una ballesta). Esta clase de montaje no requiere las mismas tolerancias de superficie y de dimensión que las del forzado de dos piezas de metal, reduciendo de este modo los costes de mecanizado. 15

El solicitante ha encontrado también que un manguito exterior de plástico, y particularmente fabricado de nilón, con una interferencia de montaje adecuada, proporciona una resistencia al deslizamiento muy suficiente y puede reemplazar completamente a un manguito de metal.

El manguito exterior de plástico permite reducir el coste y el peso del casquillo; la ventaja a partir de este peso reducido no es despreciable, principalmente en un vehículo comercial provisto de muchos casquillos de esta clase. 20

La invención se describe ahora con más detalle con ayuda de los dibujos adjuntos de algunos ejemplos no limitativos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en corte de un casquillo según la invención;

la figura 2 muestra la posición de montaje del casquillo de la figura 1;

la figura 3 es una vista en corte de un casquillo según la invención, en una forma de realización alternativa a 25 aquella de la figura 1;

la figura 4 muestra la posición de montaje del casquillo de la figura 3.

Con referencia ahora a las figuras, se representa un casquillo elástico que comprende un manguito interior de metal 1, un anillo elástico 2 provisto de una forma sustancialmente tubular y un manguito exterior 3 fabricado de material plástico y coaxial con el manguito interior 1. 30

El anillo elástico 2 está provisto entre los manguitos coaxiales 1 y 3 y está fabricado de caucho o bien otro material provisto de características elásticas equivalentes; el manguito de plástico 3 preferiblemente está fabricado de nilón.

Existe un par de arandelas de forma alargada 4, fabricadas según la técnica conocida, en las partes extremas del manguito interior 1. 35

El manguito exterior 3, según la invención, es capaz de pandear durante el montaje del casquillo en el interior de un asiento adecuado, para permitir forzar el casquillo en el asiento y tensar previamente el anillo elástico 2.

Con referencia en particular a la figura 1, el manguito exterior 3 tiene una superficie lateral convexa, con un perfil en "forma de barril"; más en...

1. Casquillo elástico comprendiendo por lo menos un manguito de metal interior (1), un manguito exterior (3) coaxial con dicho manguito interior (1) y un anillo elástico (2) sustancialmente provisto de una forma tubular y provisto entre dicho manguito interior (1) y dicho manguito exterior (3), en el que el manguito exterior (3) está fabricado de material plástico y está adaptado para pandear durante el montaje de dicho casquillo en el interior de un asiento 5 adecuado (100), para permitir forzar el casquillo en el interior de dicho asiento (100) y establecer una tensión previa de compresión de dicho anillo elástico (2) caracterizado porque el manguito exterior (3) tiene una superficie lateral exterior provista de por lo menos una parte curvada, convexa (5).

2. Casquillo según la reivindicación 1 caracterizado porque dicha parte convexa (5) de la superficie lateral del manguito exterior (3) está comprendida entre dos partes planas sustancialmente cilíndricas (6, 7). 10

3. Casquillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el manguito interior (1) es libre de girar con relación al anillo elástico (2) y dicho casquillo comprende una capa autolubricante entre dicho anillo elástico (2) y dicho manguito interior (1).

4. Casquillo según la reivindicación 3 caracterizado por dos collares (9, 10) fabricados de material autolubricante y colocados entre dicho anillo elástico (2) y dicho manguito interior (1). 15

5. Casquillo según la reivindicación 4 caracterizado por dichos dos collares (9, 10) que tienen partes de la cabeza (11, 12) con una forma cónica, para formar un soporte axial para dicho anillo elástico (2).

6. Casquillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el manguito exterior (3) está fabricado de cualquier material plástico y particularmente de nilón.

7. Casquillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el anillo elástico (2) 20 está fabricado de caucho.

8. Una ballesta, particularmente para un vehículo comercial, caracterizada porque comprende por lo menos un casquillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. Un vehículo, particularmente un vehículo comercial, caracterizado por comprender por lo menos un casquillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 25