Articulación esférica.

Articulación esférica, en particular articulación esférica radial,

con

una carcasa (18),

una cáscara de cojinete (10), que está dispuesta en la carcasa (18), y

un pivote esférico (26) con una cabezal esférica (28), que está dispuesta en la cáscara de cojinete (10), enla quela carcasa (18) presenta para el alojamiento de la cáscara de cojinete (10) y de la cabeza esférica (289 unorifico de montaje (30), que está cerrado a través de una tapa de carcasa (22) fijada en la carcasa (18) y una paredfrontal (14) de la cáscara de cojinete (10) está adyacente a la tapa de la carcasa (22),

la cáscara de cojinete (10) formada por la cabeza esférica (28) y la tapa de la carcasa (22) está deformadaelásticamente de tal manera que la fuerza de recuperación que resulta a partir de la deformación impulsa la cabezaesférica (28) fuera de la tapa de la carcasa (22) y la pretensa en contra de la carcasa (18), y en la quela cabeza esférica (28) y la cáscara de cojinete (10) presentan curvaturas opuestas, al menos porsecciones, antes del montaje de la tapa de la carcasa (22),

caracterizada porque la sección de la cáscara de cojinete (10), que está curvada en contra de la cabezaesférica (28), actúa como muelle en forma de anillo, que impulsa la cabeza esférica (28) a lo largo de una superficiede contacto en forma de anillo, que se encuentra entre la carcasa (18) y la tapa de la carcasa (22), con relación a lacarcasa (18) en la dirección de un eje longitudinal de la articulación esférica (11), y en la que

la pared frontal (14) de la cáscara de cojinete (10) está presentada entre la carcasa (18) y la tapa de lacarcasa (22) a modo de un plato de resorte.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/010832.

Solicitante: TRW AUTOMOTIVE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIESTRASSE 20 73553 ALFDORF ALEMANIA.

Inventor/es: SCHAUMANN,LOTHAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16C11/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES.F16C 11/00 Pivotes; Uniones pivotantes (disposición relativa de las articulaciones de la timonería de dirección B62D 7/16). › 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-2394862_T3.pdf

 

Articulación esférica.

Fragmento de la descripción:

Articulación esférica La invención se refiere a una articulación esférica, en particular una articulación esférica radial de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las articulaciones esféricas radiales se emplean, por ejemplo, en vehículos y deben absorber fuerzas radiales altas con fuerzas axiales reducidas y ángulos de basculamiento grandes. El desgaste que se produce durante el periodo de vida útil de las articulaciones esféricas radiales puede conducir a que la articulación esférica, condicionado por el juego libre en la articulación, provoque ruidos en la operación de la marcha.

Para evitar este juego libre en la articulación, se conoce a partir del estado de la técnica una articulación esférica 11’ (ver la figura 4) , en la que entre la tapa de la carcasa 22’ y la cáscara de cojinete 10’ están previstos, en el estado montado de la articulación, unos elementos de resorte 13’ pretensazos separados. A través de la tensión previa de los elementos de resorte 13’ (en la figura 4 dos platos de resorte) se presiona la cáscara de cojinete 10’ contra la cabeza esférica 28’ del pivote esférico 26’, de manera que también cuando se produce desgaste de la cáscara de cojinete 10’ existe un contacto constante entre la cáscara de cojinete 10’ y el pivote esférico 26’ y no se produce ningún juego entre la cabeza esférica 28’ y la cáscara de cojinete 10’.

El documento EP 0 639 735 A1 muestra una articulación esférica con una cabeza esférica, una cáscara de cojinete elástica y una carcasa, en la que la cabeza esférica y la cáscara de cojinete son insertadas en la carcasa y después de la transformación son alojadas de forma pivotable e imperdible en la carcasa. La cáscara de cojinete está provista con diferentes estructuras superficiales como nervaduras, motas, escotaduras o superficies cónicas que, a medida que aumenta la carga, posibilitan una superficie de cojinete cada vez mayor entre la cabeza esférica y la cáscara de cojinete o bien entre la cáscara de cojinete y la carcasa. Por lo tanto, en lugar de elementos de resorte separados está prevista una cáscara de cojinete de material comprimible elásticamente que, sin embargo solamente puede compensar en una extensión muy limitada un juego que resulta a partir de tolerancias de medición o desgaste y puede mantener una tensión previa deseada.

En el documento EP 0 924 441 A1 se describen una articulación esférica así como un procedimiento para su tensión previa. La articulación esférica comprende en este caso una carcasa, una cabeza esférica, una cáscara de cojinete que recibe en el lado interior la cabeza esférica y que se apoya en la carcasa, y un elemento de cierre que descansa en el lado exterior sobre la cáscara de cojinete. Este elemento de cierre es impulsado con una fuerza para el ajuste de una tensión previa de la articulación y se fija después de alcanzar una fuerza de tensión previa deseada en la carcasa.

La articulación esférica de acuerdo con el documento US 3.953.139 comprende una cáscara de cojinete elástica de una sola pieza y un pivote esférico con una cabeza esférica alojada de forma pivotable en la cáscara de cojinete. La cáscara de cojinete con la cabeza esférica se introduce a través de una abertura en una carcasa, siendo cerrada la abertura bajo deformación de la cáscara de cojinete a través de una tapa de carcasa. En la cáscara de cojinete se forman dos zonas de cojinete en forma de anillo, en las que se apoya la cabeza esférica, así como una bolsa en forma de anillo para el alojamiento de lubricante.

El documento EP 0 231 479 A publica, además, una articulación esférica del tipo indicado al principio con una cáscara de cojinete de plástico elástico. La cáscara de cojinete presenta en su lado frontal alejado del pivote esférico varios muelles de flexión de forma trapezoidal, que se deforman durante el montaje de una tapa de carcasa, de tal manera que la fuerza de recuperación que resulta de la deformación impulsa la cabeza esférica fuera de la tapa de la carcasa y la pretensa contra la carcasa.

El cometido de la invención es crear una articulación esférica, especialmente una articulación esférica radial, en la que a través del desgaste de la cáscara de cojinete no se produce ningún juego libre en la articulación, debiendo fabricarse la articulación esférica especialmente compacta así como sencilla y económica.

De acuerdo con la invención, el cometido se soluciona a través de una articulación esférica con las características de la reivindicación 1. La función de los elementos de resorte separados es asumida en la articulación esférica de acuerdo con la invención por la cáscara de cojinete, de manera que se pueden suprimir los elementos de resorte separados. La articulación esférica es de esta manera, en general, más compacta así como más sencilla en su construcción y más económica en su fabricación.

La cabeza esférica y la cáscara de cojinete presentan antes del montaje de la tapa de a carcasa unas curvaturas opuestas al menos por secciones, De esta manera se impide que la cabeza esférica se apoye en esta zona con toda la superficie en la cáscara de cojinete sin una deformación de la cáscara de cojinete. La deformación elástica de la cáscara de cojinete no es, por lo tanto, sólo una compresión del material manteniendo la forma de la cáscara de cojinete, sino (también) una modificación real de la forma de la cáscara, es decir, del contorno de la cáscara de cojinete. A través de esta modificación de la forma es posible una vía de deformación relativamente grande, sin que la articulación tenga una marcha especialmente pesada o la cáscara de cojinete deba realizarse especialmente gruesa. Por consiguiente, se pueden compensar también fenómenos de desgaste mayores, sin que aparezca un espacio libre en la articulación.

En este caso, una sección de la cáscara de cojinete, que está curvada e contra de la cabeza esférica, actúa como muelle en forma de anillo, que impulsa la cabeza esférica con relación a la carcasa en la dirección de un eje longitudinal de la articulación esférica. La cáscara de cojinete asume de esta manera la función de un elemento de resorte, que pretensa la cabeza esférica en la carcasa. Hasta ahora estaban previstos para ello normalmente unos elementos de resorte separados, por ejemplo platos de resorte.

En su estado de partida no deformado, la cáscara de cojinete presenta con preferencia una pared lateral esencialmente cilíndrica y una pared frontal adyacente a la tapa de la carcasa. En cualquier caso, la pared frontal está pretensada en este caso entre la carcasa y la tapa de la carcasa del tipo de un plato de resorte. La dureza del muelle está fijada de esta manera a través de una sección de la cáscara de cojinete exactamente definida. De manera correspondiente, a través de la configuración de la pared frontal se puede ajustar exactamente la fuerza de recuperación posterior, que impulsa la cabeza esférica fuera de la tapa de la carcasa.

En particular, vista en una sección longitudinal a través de la articulación esférica, la cabeza esférica y la pared frontal de la cáscara de cojinetes pueden estar curvadas, al menos por secciones, en sentido opuesto.

En otra forma de realización, la pared frontal de la cáscara de cojinete presenta un orificio central, en la que un borde del orificio en el estado montado de la articulación esférica configura una superficie de contacto de la tapa en forma de anillo con la tapa de la carcasa. A través de un desplazamiento de este borde del orificio se deforma y se pretensa la cáscara de cojinete, en particular la pared frontal de la cáscara de cojinete, durante el montaje de la tapa de la carcasa.

En el borde del orificio puede estar formado integralmente un anillo de refuerzo para el incremento de la superficie de contacto de la tapa en forma de anillo. El borde del orificio representa un soporte de la pared frontal, que actúa como muelle, de la cáscara de cojinete en la tapa de la carcasa. Con un refuerzo del soporte elástico se fijan las condiciones marginales de la pared frontal con mayor precisión, de manera que se puede ajustar mejor una fuerza de recuperación.

Entre la superficie de contacto de la tapa en forma de anillo y de la pared lateral, la pared frontal configura con preferencia una superficie de contacto de la cabeza esférica en forma de anillo con la cabeza esférica. A través de esta superficie de contacto de la cabeza esférica en forma de anillo. La cáscara de cojinete impulsa la cabeza esférica con la fuerza de recuperación, que impulsa la cabeza esférica fuera de la tapa de la carcasa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Articulación esférica, en particular articulación esférica radial, con una carcasa (18) ,

una cáscara de cojinete (10) , que está dispuesta en la carcasa (18) , y

un pivote esférico (26) con una cabezal esférica (28) , que está dispuesta en la cáscara de cojinete (10) , en la que la carcasa (18) presenta para el alojamiento de la cáscara de cojinete (10) y de la cabeza esférica (289 un orifico de montaje (30) , que está cerrado a través de una tapa de carcasa (22) fijada en la carcasa (18) y una pared frontal (14) de la cáscara de cojinete (10) está adyacente a la tapa de la carcasa (22) ,

la cáscara de cojinete (10) formada por la cabeza esférica (28) y la tapa de la carcasa (22) está deformada elásticamente de tal manera que la fuerza de recuperación que resulta a partir de la deformación impulsa la cabeza esférica (28) fuera de la tapa de la carcasa (22) y la pretensa en contra de la carcasa (18) , y en la que la cabeza esférica (28) y la cáscara de cojinete (10) presentan curvaturas opuestas, al menos por secciones, antes del montaje de la tapa de la carcasa (22) ,

caracterizada porque la sección de la cáscara de cojinete (10) , que está curvada en contra de la cabeza esférica (28) , actúa como muelle en forma de anillo, que impulsa la cabeza esférica (28) a lo largo de una superficie de contacto en forma de anillo, que se encuentra entre la carcasa (18) y la tapa de la carcasa (22) , con relación a la carcasa (18) en la dirección de un eje longitudinal de la articulación esférica (11) , y en la que la pared frontal (14) de la cáscara de cojinete (10) está presentada entre la carcasa (18) y la tapa de la carcasa (22) a modo de un plato de resorte.

2. Articulación esférica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la cáscara de cojinete (10) presenta en su estado de partida no deformado una pared lateral (12) esencialmente cilíndrica.

3. Articulación esférica de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque la cabeza esférica (28) y la pared frontal (14) de la cáscara de cojinete (10) , vistas en una sección longitudinal a través de la articulación esférica (11) , están curvadas opuestas, al menos por secciones.

4. Articulación esférica de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque la pared frontal (14) de la cáscara de cojinete (10) presenta un orificio central (20) , en la que un borde del orificio (20) configura, en el estado montado de la articulación esférica (11) una superficie de contacto de la tapa de forma anular con la tapa de la carcasa (22) .

5. Articulación esférica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque en el borde del orificio (20) está formado integralmente un anillo de refuerzo (24) para el incremento de la superficie de contacto de la tapa en forma de anillo.

6. Articulación esférica de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque la pared frontal (14) configura entre la superficie de contacto de la tapa en forma de anillo y la pared lateral (12) , una superficie de contacto de la cabeza esférica en forma de anillo con la cabeza esférica (28) .


 

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