Conjunto de articulación mecánica y procedimiento para ensamblar dicho conjunto.

Conjunto de articulación mecánica (1), en particular conjunto con articulación de rótula,

que comprende:

- un anillo interior (10), tal como una tuerca de rótula, que tiene una superficie externa de articulación (10.1) deforma sustancialmente esférica truncada,

- un órgano intermedio (20) que tiene una superficie interna de cojinete (20.1) que es de forma sustancialmenteesférica truncada y complementaria a la superficie externa de articulación (10.1) con el fin de alojar el anillointerior (10), definiendo el eje de revolución de la superficie interna de cojinete (20.1) un eje de articulación(Z20), definiendo dicho órgano intermedio (20) dos primeras superficies (20,5, 20.6) formadas por unasporciones cilíndricas, teniendo las primeras superficies (20.5, 20.6) un mismo primer eje de revolución (X25), y

- un cuerpo externo (30) que define una cámara (30.1) para retener el órgano intermedio (20) y que define dossegundas superficies (30.5, 30.6) formadas por unas porciones cilíndricas, teniendo las segundas superficies(30.5, 30.6) un mismo segundo eje de revolución (X35),

estando el conjunto de articulación mecánica (1) caracterizado porque el eje de articulación (Z20) y el primer eje derevolución (X25) son secantes, y porque cada primera superficie (20.5, 20.6) está configurada para cooperar con,respectivamente, una de las segundas superficies (30.5, 30.6) de tal manera que, cuando el órgano intermedio (20)está montado en la cámara (30.1), los primeros (X25) y segundos (X35) ejes de revolución son coincidentes y lasprimeras superficies (20.5, 20.6) y las segundas superficies (30.5, 30.6) permiten una rotación del órgano intermedio(20) con respecto al cuerpo externo (30) alrededor del primer eje de revolución (X25), pero impiden una traslación delórgano intermedio (20) paralelamente al eje de articulación (Z20) o paralelamente a un eje ortogonal (Y20) al eje dearticulación (Z20) y al segundo eje de revolución (X35).

Conjunto de articulación mecánica y procedimiento para ensamblar dicho conjunto.

La presente invención se refiere a un conjunto de articulación mecánica, en particular un conjunto con articulación de rótula. Por otra parte, la presente invención se refiere a un procedimiento para ensamblar dicho conjunto. En la industria aeronáutica, es conocido utilizar un conjunto de articulación mecánica para inmovilizar dos órganos en traslación relativa, tales como una biela y una pieza estructural, permitiendo al mismo tiempo un movimiento relativo en rotación de estos órganos. Un conjunto de articulación mecánica permite en particular compensar localmente las deformaciones y/o los movimientos de una aeronave en servicio.

Un ejemplo de un conjunto de articulación de este tipo se da en el documento US-A-4.593.917, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1.

Un conjunto de articulación mecánica de la técnica anterior, en particular un conjunto con articulación de rótula, comprende generalmente un anillo interior tal como una tuerca de rótula en la que está montado un eje, un órgano intermedio que define un alojamiento en el que se articula la tuerca de rótula, así como un cuerpo externo que define una cámara para retener el órgano intermedio. Esta cámara es una cavidad configurada para recibir el órgano intermedio. Además, esta cámara está configurada para permitir un desplazamiento en traslación según una dirección ortogonal al eje de articulación. Este desplazamiento permite al eje montado en este conjunto con articulación de rótula un grado de libertad además de los permitidos por la unión de la rótula. Para realizar este desplazamiento, la cámara de un conjunto de articulación mecánica de la técnica anterior tiene dos superficies planas y paralelas que se extienden a uno y otro lado del órgano intermedio. El órgano intermedio presenta dos superficies planas y complementarias a las superficies planas de la cámara, lo cual permite el desplazamiento en traslación del órgano intermedio con respecto al cuerpo externo.

Sin embargo, las uniones formadas sobre un plano de apoyo entre estas superficies planas respectivas presentan una capacidad de acomodación del contacto relativamente limitada. En efecto, el conjunto con articulación de rótula debe presentar un grosor poco voluminoso, por lo tanto unas superficies planas relativamente limitadas. Además, para una calidad de fabricación común, las superficies planas respectivas del cuerpo externo y del órgano intermedio realizan unas uniones imperfectas sobre un plano de apoyo, ya que las superficies planas están en contacto sólo a lo largo de dos líneas. Es por ello que las presiones de contacto entre el cuerpo externo y el órgano intermedio son relativamente elevadas, lo cual disminuye la vida útil del conjunto con articulación de rótula. Por otra parte, dichas uniones sobre un plano de apoyo presentan una capacidad de retención de los lubricantes relativamente limitada. Además, dichas uniones sobre un plano de apoyo no impiden la traslación del órgano intermedio con respecto al cuerpo externo según el eje de articulación, de modo que un conjunto con articulación de rótula de la técnica anterior debe comprender además un componente de bloqueo para retener el órgano intermedio en la cámara según el eje de articulación. Ahora bien, dicho órgano de bloqueo aumenta el volumen, el coste y la dificultad de ensamblaje de dicho conjunto con articulación de rótula.

La presente invención pretende en particular evitar estos inconvenientes, proponiendo un conjunto con articulación de rótula poco voluminoso, que tiene una vida útil larga y relativamente sencillo de ensamblar.

Para ello, la presente invención tiene por objeto un conjunto de articulación mecánica, en particular un conjunto con articulación de rótula, tal como se define en la reivindicación 1.

Unas características ventajosas pero facultativas de la presente invención, consideradas aisladamente o según cualquier combinación técnicamente admisible, se especifican en las reivindicaciones subordinadas 2 a 10.

Por otra parte, la presente invención tiene por objeto un procedimiento para ensamblar un conjunto de articulación mecánica según una de las reivindicaciones 1 a 10, en particular un conjunto con articulación de rótula, siendo el procedimiento tal como se define en la reivindicación 11.

Gracias a la invención, el órgano intermedio está retenido en la cámara de mantenimiento, las presiones de contacto son relativamente bajas, la capacidad de retención de los lubricantes es importante, el volumen del conjunto con articulación de rótula es limitado y su ensamblaje es relativamente sencillo.

La presente invención se entenderá mejor y sus ventajas se pondrán asimismo más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva con arrancado de un conjunto de articulación mecánica de acuerdo con la invención;

- la figura 2 es una sección del conjunto de articulación mecánica de la figura 1 según el plano II en la figura 1;

- la figura 3 es una sección del conjunto de articulación mecánica de la figura 1 según el plano III en la figura 1;

- la figura 4 es una vista en perspectiva explosionada del conjunto de articulación mecánica de la figura 1;

- la figura 5 es una vista en perspectiva, según el ángulo de la figura 1, del conjunto de articulación mecánica de la figura 1 en el estado desensamblado;

- la figura 6 es una vista análoga a la figura 5 del conjunto de la articulación mecánica de la figura 1 durante una etapa de ensamblaje;

- la figura 7 es una vista análoga a la figura 5 del conjunto de la articulación mecánica de la figura 1 durante otra etapa de ensamblaje; y

-la figura 8 es una vista análoga a la figura 5 del conjunto de articulación mecánica de la figura 1 en el estado ensamblado.

La figura 1 ilustra un conjunto con articulación de rótula 1 que forma un conjunto de articulación mecánica. El conjunto con articulación de rótula 1 comprende una tuerca de rótula 10, un inserto 20 y un cuerpo 30. La tuerca 10 forma un anillo interior del conjunto con articulación de rótula 1 y realiza una unión de la rótula con respecto a un eje de rótula Z10. El inserto 20 forma un órgano intermedio del conjunto con articulación de rótula 1. El cuerpo 30 define un cuerpo externo del conjunto con articulación de rótula 1. La tuerca 10, el inserto 20 y el cuerpo 30 tienen unas formas anulares, es decir que presentan cada uno un orificio que desemboca en su región central. El conjunto con articulación de rótula 1 tiene dos caras 2 y 3 planas y paralelas. La tuerca 10 tiene dos caras 10.2 y 10.3 planas y paralelas. El inserto 20 tiene dos caras 20.2 y 20.3 planas y paralelas. El cuerpo 30 tiene dos caras 30.2 y 30.3 planas y paralelas.

El conjunto con articulación de rótula 1 comprende además un aro elástico 4 alojado en una ranura 10.4 que está realizada en la superficie interna 10.5 de la tuerca 10. El aro elástico 4 contribuye al ensamblaje de un eje no representado en el conjunto con articulación de rótula 1.

Como muestran las figuras 1 a 3, cuando el conjunto con articulación de rótula 1 está en el estado ensamblado, la tuerca 10 está alojada en el inserto 20, el cual está mantenido en el cuerpo 30. Como se muestra en la figura 4, la tuerca 10 tiene una superficie externa de articulación 10.1 que es de forma esférica truncada. La envolvente esférica que define la superficie externa de articulación 10.1 presenta una simetría de revolución con respecto al eje de rótula Z10. Esta envolvente esférica está truncada por dos planos imaginarios que son paralelos entre sí y perpendiculares al eje de rótula Z10.

El inserto 20 tiene una superficie interna de cojinete 20.1 que es de forma complementaria a la forma de la superficie externa de articulación 10.1. La superficie interna de cojinete 20.1 es por lo tanto de forma esférica truncada. El eje de revolución de la superficie interna de cojinete 20.1 define un eje de articulación Z20. Como la superficie externa de articulación 10.1 y la superficie interna de cojinete 20.1 son de formas complementarias, el inserto 20 puede alojar la tuerca 10. El espacio angular entre el eje de rótula Z10 y el eje de articulación Z20 corresponde a un ángulo de rótula que varía cuando la tuerca 10 gira en el alojamiento formado por el inserto 20. En el ejemplo de las figuras 1 a 8, el ángulo de rótula es nulo, ya que el eje de rótula Z10 y el eje de articulación Z20 son... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de articulación mecánica (1) , en particular conjunto con articulación de rótula, que comprende:

- un anillo interior (10) , tal como una tuerca de rótula, que tiene una superficie externa de articulación (10.1) de forma sustancialmente esférica truncada,

- un órgano intermedio (20) que tiene una superficie interna de cojinete (20.1) que es de forma sustancialmente esférica truncada y complementaria a la superficie externa de articulación (10.1) con el fin de alojar el anillo

interior (10) , definiendo el eje de revolución de la superficie interna de cojinete (20.1) un eje de articulación (Z20) , definiendo dicho órgano intermedio (20) dos primeras superficies (20, 5, 20.6) formadas por unas porciones cilíndricas, teniendo las primeras superficies (20.5, 20.6) un mismo primer eje de revolución (X25) , y

- un cuerpo externo (30) que define una cámara (30.1) para retener el órgano intermedio (20) y que define dos

segundas superficies (30.5, 30.6) formadas por unas porciones cilíndricas, teniendo las segundas superficies (30.5, 30.6) un mismo segundo eje de revolución (X35) ,

estando el conjunto de articulación mecánica (1) caracterizado porque el eje de articulación (Z20) y el primer eje de revolución (X25) son secantes, y porque cada primera superficie (20.5, 20.6) está configurada para cooperar con, 20 respectivamente, una de las segundas superficies (30.5, 30.6) de tal manera que, cuando el órgano intermedio (20)

está montado en la cámara (30.1) , los primeros (X25) y segundos (X35) ejes de revolución son coincidentes y las primeras superficies (20.5, 20.6) y las segundas superficies (30.5, 30.6) permiten una rotación del órgano intermedio (20) con respecto al cuerpo externo (30) alrededor del primer eje de revolución (X25) , pero impiden una traslación del

órgano intermedio (20) paralelamente al eje de articulación (Z20) o paralelamente a un eje ortogonal (Y20) al eje de 25 articulación (Z20) y al segundo eje de revolución (X35) .

2. Conjunto (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos primeras superficies (20.5, 20.6) son simétricas con respecto a un centro (O20) del órgano intermedio (20) , situado en la intersección del eje de articulación (Z20) y del primer eje de revolución (X25) .

3. Conjunto (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las primeras superficies (20, 5, 20.6) están formadas por unas porciones de un mismo primer cilindro de base circular, y porque las segundas superficies (30.5, 30.6) están formadas por unas porciones de un mismo segundo cilindro de base circular, siendo el diámetro (D20) de la base circular del primer cilindro sustancialmente igual al diámetro (D30) de la base circular del

segundo cilindro.

4. Conjunto (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el diámetro (D20) de la base circular del primer cilindro y el diámetro (D30) de la base circular del segundo cilindro son idénticos.

5. Conjunto (1) según la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque cada segunda superficie (30.5, 30.6) recubre exactamente la primera superficie respectiva (20.5, 20.6) .

6. Conjunto (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dimensiones de la cámara (30.1) , medidas según el segundo eje de revolución (X35) son superiores a las dimensiones del órgano intermedio 45 (20) , medidas según el primer eje de revolución (X25) , de tal manera que, cuando el órgano intermedio (20) está montado en la cámara (30.1) las primeras superficies (20.5, 20.6) y las segundas superficies (30.5, 30.6) permiten una traslación del órgano intermedio (20) con respecto al cuerpo externo (30) .

7. Conjunto (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque la relación entre la mayor dimensión (L25) del órgano 50 intermedio (20) , medida según el primer eje de revolución (X25) y la amplitud de la traslación del órgano intermedio (20) con respecto al cuerpo externo (30) está comprendida entre 5 y 20.

8. Conjunto (1) según la reivindicación 7, caracterizado porque la relación entre la mayor dimensión (L35) de la cámara (30.1) , medida según el segundo eje de revolución (X35) , y la mayor dimensión (L25) del órgano intermedio 55 (20) , medida según el primer eje de revolución (X25) está comprendida entre 1, 03 y 1, 20.

9. Conjunto (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos primeras superficies (20.5, 20.6) están unidas entre sí mediante dos terceras superficies (20.7, 20.8) formadas por unas porciones de cilindros cuyas bases circulares tienen el mismo radio (R27) y cuyos ejes de revolución (Z20.7, Z20.8) están separados,

son paralelos al eje de articulación y secantes al primer eje de revolución (X25) .

10. Conjunto (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación entre la mayor dimensión (L25) del órgano intermedio (20) , medida según el primer eje de revolución (X25) y la anchura (L20.5, L20.6) de cada primera superficie (20.5, 20.6) medida según el primer eje de revolución (X25) está comprendida entre 2, 5 y

3, 5, preferentemente es igual a 3, 1.

11. Procedimiento para ensamblar un conjunto de articulación mecánica (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en particular un conjunto con articulación de rótula, estando dicho procedimiento caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

- introducir el órgano intermedio (20) en la cámara (30.1) en traslación según un eje central (Z30) del cuerpo externo (30) ,

-hacer coincidir el primer eje de revolución (X25) con el segundo eje de revolución (X35) , 10

- hacer pivotar el órgano intermedio (20) con respecto al cuerpo externo (30) y con respecto al primer eje de revolución (X25) ,

-hacer cooperar las primeras superficies (20.5, 20.6) y las segundas superficies (30.5, 30.6) . 15