Cojinete de articulación.

Cojinete de articulación (1) para una rótula con dos cáscaras de cojinete de fricción (1a,

1b) formadas esféricamente, en el que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) comprenden una capa de fricción (5) que contiene un material de fricción y al menos una capa de soporte (7) de forma estable, caracterizado que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) comprenden, además, al menos una capa elástica (9), en el que la capa de soporte (7) está dispuesta entre la capa de fricción (5) y la capa elástica (9) y sobre el lado de la capa elástica (9), que está alejado de la capa de soporte (7), está prevista otra capa de soporte, en el que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) se pueden introducir a presión en una carcasa de cojinete.

Cojinete de articulación La invención se refiere a un cojinete de articulación, en particular para una rótula, con una cáscara de cojinete de fricción, en el que la cáscara de cojinete de fricción comprende una capa de fricción que contiene un material de fricción y al menos una capa de soporte de forma estable.

Los cojinetes de articulación del tipo mencionado al principio se conocen desde hace mucho tiempo a partir del estado de la técnica. En particular, encuentran aplicación en rótulas, que se emplean en los más diferentes campos de la construcción de máquinas y en particular en la técnica de automóviles como componentes de articulación de módulos del mecanismo de traslación y de la dirección. La cáscara de cojinete de fricción está incorporada en este caso en una carcasa de cojinete y rodea una bola de articulación formada integralmente en un pivote de articulación. A través de esta geometría, el pivote de articulación puede realizar movimientos rotatorios, en principio, en todas las direcciones espaciales.

En un mecanismo de traslación de automóvil de tipo de construcción habitual, por ejemplo, las articulaciones de soporte están realizadas como rótulas lubricadas con grasa. Debido al envejecimiento del lubricante y a la contra parte del cojinete, se producen regularmente, después de inactividad prolongada, fenómenos adherentes, de manera que durante una nueva utilización del automóvil se produce un "desprendimiento" de la bola de articulación desde la cáscara de cojinete, lo que va acompañado por ruidos de chirridos perceptibles y es un signo claro de un desgaste progresivo del cojinete.

Un cojinete de articulación auto-lubricado de una rótula del tipo mencionado al principio se describe en el documento GB 875.003. La cáscara de cojinete de fricción de este cojinete de articulación está formada por dos elementos de cáscara de forma hemisférica de un material metálico. Sobre su lado interior dirigido hacia la bola de articulación están recubiertos con un material de fricción auto-lubricado, por ejemplo una mezcla de PTFE y plomo. En sus bordes exteriores opuestos entre sí, los elementos de cáscara de forma hemisférica presentan pestañas dobladas, que están abrazadas por un anillo de sujeción exterior sobre sus pestañas que apuntan radialmente hacia dentro. Entre las pestañas del anillo de sujeción, por un lado, y las pestañas exteriores de los elementos de cáscara, por otro lado, están dispuestos unos anillos de goma, de manera que como resultado los elementos de cáscara se apoyan, amortiguados por goma, en la bola de articulación rodeada.

El cojinete de articulación descrito anteriormente se caracteriza por una estructura comparativamente sencilla. No obstante, a pesar del empleo de elastómeros, con este cojinete de articulación de fricción no se consigue una amortiguación satisfactoria de las vibraciones.

Se conocen cojinetes de articulación del estado de la técnica a partir de los documentos US 3 017 209 A, US 3 239 257 A, US 4 767 108 A, US 4 231 673 A y GB 875 003 A.

Por lo tanto, partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el cometido de indicar un cojinete de articulación auto-lubricado del tipo mencionado al principio, que se caracteriza por una estructura muy sencilla y por propiedades mejoradas de amortiguación de las vibraciones en comparación con el estado de la técnica.

El cometido se soluciona de acuerdo con la invención en un cojinete de articulación de acuerdo con la reivindicación 1 de la patente. El cojinete de articulación para una rótula comprende dos cáscaras de cojinete de fricción formadas esféricamente, en el que las cáscaras de cojinete de fricción comprenden una capa de fricción que contiene un material de fricción y al menos una capa de soporte de forma estable, en el que las cáscaras de cojinete de fricción comprenden, además, al menos una capa elástica, en el que la capa de soporte está dispuesta entre la capa de fricción y la capa elástica y sobre el lado de la capa elástica, que está alejado de la capa de soporte, está prevista otra capa de soporte, en el que las cáscaras de cojinete de fricción se pueden introducir a presión en una carcasa de cojinete.

La cáscara de cojinete de fricción del cojinete de articulación de acuerdo con la invención está constituida por un sistema de capas de estructura sencilla con una capa de fricción, al menos una capa de soporte de forma estable así como de acuerdo con la invención al menos una capa elástica. Puesto que la capa de fricción que está en contacto con la contraparte correspondiente del cojinete de articulación esta guarnecida en toda la superficie con la capa elástica prevista de acuerdo con la invención, se consigue una amortiguación óptima de las vibraciones independientemente del tipo y de la intensidad del movimiento relativo entre ambas partes del cojinete. Además, la capa elástica dispuesta debajo de la capa de fricción proporciona un desacoplamiento efectivo del sonido estructural, de manera que se reduce al mínimo la transmisión de sonido desde una contraparte del cojinete de articulación hacia la otra. Por lo tanto, en el caso del empleo del cojinete de articulación de acuerdo con la invención en el mecanismo de traslación de un automóvil, esto significa una amortiguación efectiva de las vibraciones y un desacoplamiento de la estructura del bastidor del vehículo y, por lo tanto, del espacio interior del vehículo de los ruidos de rodadura, lo que eleva en una medida apreciable la comodidad de la marcha. El espesor del material y el material de la capa de soporte de forma estable durante el funcionamiento del cojinete de articulación se seleccionan

exclusivamente para que la cáscara de cojinete de fricción posea una alta conformabilidad y de esta manera el cojinete de articulación se puede adaptar a una pluralidad de aplicaciones.

De acuerdo con una primera configuración de la invención, la capa elástica está pretensada en la cáscara de cojinete de fricción esencialmente perpendicular a la extensión de la capa. Por medio de esta tensión previa de la capa elástica se consigue que se pueda compensar una erosión sucesiva del material en la capa de fricción durante el periodo de vida útil del cojinete de articulación a través de una dilatación correspondiente de la capa elástica pretensada, de manera que durante toda la vida útil del cojinete de articulación se asegura una guía libre de juego de la contraparte del cojinete en la cáscara de cojinete de fricción. De esta manera se reduce efectivamente al mínimo una desviación del cojinete a través de un reajuste automático por medio de la capa elástica que se expande de manera correspondiente a la erosión del material.

La estructura de capas de la cáscara de cojinete de fricción se puede configurar de forma diferente, entendiéndose que la capa exterior, que está en contacto directo con la contraparte del cojinete, se forma siempre por la capa de fricción. De esta manera, de acuerdo con la invención es posible disponer la capa de soporte entre la capa de fricción y la capa elástica. En este caso, de acuerdo con la invención, está previsto que sobre el lado de la capa elástica, que está alejado de la capa de soporte, está dispuesta otra capa de soporte. De esta manera, la cáscara de cojinete de fricción se puede introducir a presión fácilmente en una carcasa de cojinete, sin que se pueda producir un pelado de la capa.

La capa de soporte y la capa de fricción están unidas entre sí con preferencia por medio de una capa adhesiva. En este caso se emplean como material adhesivo, con preferencia al menos un polímero fluorado, en particular polímero de perflúor-alcoxi (PFA) , perfluorometilviniléter (MFA) , etileno-tetrafluoretileno (ETFE) , policlorotrifluoretileno (PCTFE) , fluoruro de polivinilideno (PVDF) , copolímero de perfluoretileno (FEP) , terpolímero de tetrafluoretileno, hexafluorpropileno, fluoruro de vinilideno (THV) , adhesivos endurecidos, en particular adhesivo epóxido, adhesivo de poliimida y/o adhesivos térmicos de baja temperatura, en particular amileno - acetato de vinilo y copolímero de poliéter / poliamida, y termoplásticos adecuados y/o mezcla de ellos.

De la misma manera, la capa elástica está unida con preferencia a través de una capa adhesiva con la capa de soporte. Como adhesivo se contemplan especialmente al menos un polímero reactivo, en particular a base de silano, y/o pigmentos en un disolvente, en particular en metilisobutilcetona (MIBK) , en xileno, en etanol y agua o en etanol y metiletilcetonas... [Seguir leyendo]

1. Cojinete de articulación (1) para una rótula con dos cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) formadas esféricamente, en el que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) comprenden una capa de fricción (5) que contiene un material de fricción y al menos una capa de soporte (7) de forma estable, caracterizado que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) comprenden, además, al menos una capa elástica (9) , en el que la capa de soporte (7) está dispuesta entre la capa de fricción (5) y la capa elástica (9) y sobre el lado de la capa elástica (9) , que está alejado de la capa de soporte (7) , está prevista otra capa de soporte, en el que las cáscaras de cojinete de fricción (1a, 1b) se pueden introducir a presión en una carcasa de cojinete.

2. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa elástica (9) está pretensada en la cáscara de cojinete de fricción (1a, 1b) esencialmente perpendicular a la dilatación de la capa.

3. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la capa de fricción (5) está conectada por medio de una capa adhesiva (6) con la capa de soporte (7) .

4. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la capa adhesiva contiene como adhesivo al menos un polímero fluorado, en particular polímero de perflúor-alcoxi, perfluorometilviniléter, etileno-tetrafluoretileno, policlorotrifluoretileno, fluoruro de polivinilideno, copolímero de perfluoretileno, terpolímero de tetrafluoretileno, hexafluorpropileno, fluoruro de vinilideno, adhesivos endurecidos, en particular adhesivo epóxido, adhesivo de poliimida y/o adhesivos térmicos de baja temperatura, en particular amileno - acetato de vinilo y copolímero de poliéter / poliamida, y termoplásticos adecuados y/o mezcla de ellos.

5. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa elástica (9) está unida por medio de una capa adhesiva (8) con la capa de soporte (7) .

6. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la capa adhesiva contiene al menos un polímero reactivo, en particular a base de silano, y/o pigmentos en un disolvente, en particular en metilisobutilcetona, en xileno, en etanol y agua o en etanol y metiletilcetonas.

7. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la capa elástica (9) contiene un elastómero, en particular caucho de nitrilo, caucho de neopreno, caucho de silicona, un elastómero olefínico, un elastómero de estireno, un elastómero termoplástico, un elastómero reticulado, un elastómero de poliéter/ poliéster, un elastómero de etileno - propileno, cauchos de etileno - acrilato y/o un elastómero fluorado.

8. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el material de fricción es un plástico, con preferencia un plástico de alta temperatura, en particular seleccionado del grupo que consta de polímeros fluorados, en particular politetrafluoretileno, etileno-propileno fluorado, fluoruro de polivinilideno, policlorotrifluoretileno, etileno clorotrifluoretileno y polímero de perfluoralcoxi, poliacetal, polibutileno tereftalato, poliimidas, polieterimida, polieteretercetona, polietileno, polisulfona, en particular polietersulfona, poliamida, sulfuro de polifenileno, poliuretano, poliéster, óxido de polifenileno así como mezclas de ellos.

9. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa de fricción contiene lubricantes y/o sustancias de relleno, en particular fibras de vidrio yo fibras de carbono, silicona, grafito, polieteretercetona, disulfuro de molibdeno, poliéster aromático, partículas de carbono, bronce, polímero fluorado, sustancias de relleno termoplásticas, por ejemplo poliimida, poliamidimida, sulfuro de polifenilo, polifenilensulfona o polímeros de cristal líquido, sustancias de relleno minerales, por ejemplo wollastonita o sulfato de bario, o combinaciones de ellos.

10. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la capa elástica (9) presenta un espesor desde aproximadamente 0, 1 hasta 1, 0 mm, con preferencia de 0, 3 a 0, 6 mm.

11. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la capa de fricción (5) presenta un espesor de 0, 05 a 1, 0 mm, con preferencia de 0, 1 a 0, 2 mm.

12. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a11, caracterizado porque la capa de soporte (7) de forma estable presenta un espesor de 0, 2 mm a 1, 0 mm, con preferencia de 0, 2 mm a 0, 5 mm.

13. Cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la capa de soporte (7) está constituida de metal, en particular de acero, acero noble, cobre, titanio, bronce, aluminio, una aleación de ellos, a partir de una lámina de cojinete de un tejido metálico y PTFE o de un compuesto de una lámina de PTFE y de un metal estirado de bronce.

14. Rótula, que comprende una cabeza articulada (2) de forma esférica y un cojinete de articulación esférico (1) , en la que el cojinete de articulación (1) está configurado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Utilización de un cojinete de articulación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13 en una rótula, con preferencia en un automóvil, en particular en el mecanismo de traslación de un automóvil.