Husillo de eje y conjunto de extremo de rueda.

Una combinación de husillo de eje (100) y conjunto de extremo de rueda (102) para un vehículo pesado,

incluyendo dicho vehículo pesado un eje que tiene una porción central y un par de dichos husillos del eje (100), teniendo dicha porción central del eje un par de extremos y estando cada uno de dicho par de husillos del eje (100) conectado a uno respectivo de dichos extremos de la porción central, también incluyendo el vehículo pesado un par de conjuntos de extremo de rueda (102), estando cada uno de dicho par de conjuntos de extremo de rueda montado de manera giratoria sobre uno respectivo de dichos husillos del eje (100), comprendiendo cada una de dichas combinaciones de husillo del eje y conjunto de extremo de rueda:

un cojinete interior (104) montado de forma inmóvil sobre dicho husillo del eje (100);

un cojinete exterior (106) montado de forma inmóvil sobre dicho eje del husillo y separado hacia al exterior de dicho cojinete interior (104), con lo que dicho conjunto de extremo de rueda es capaz de utilizar cojinetes de tipo de stock de vehículos pesados para dichos cojinetes interior y exterior, y

un buje de rueda (118) montado de manera giratoria sobre dichos cojinetes interior y exterior (104, 106) y que tiene una cara de montaje de la rueda (129),

caracterizado por que

los cojinetes interior y exterior (104, 106) tienen diámetros interiores respectivos de generalmente el mismo tamaño;

la relación entre la distancia (X4) desde la superficie interior del cojinete interior (104) a la superficie exterior del cojinete exterior (106) y el diámetro exterior máximo (D) de dicho husillo del eje (100) en dichos cojinetes interior y exterior está en un intervalo desde 1,15 a 1,75, y

la distancia axial (Z4) dese la superficie interior de dicho cojinete interior (104) a la cara de montaje de la rueda (129) de dicho buje de rueda (118) es de 30,5 mm (1,20 pulgadas) a 43,2 mm (1,70 pulgadas); por lo que dicho conjunto de extremo de rueda es capaz de acomodar una configuración de neumático estándar de doble rueda y una configuración de neumático ancho de una sola rueda con un desplazamiento de 51 mm (dos pulgadas).

Husillo de eje y conjunto de extremo de rueda Antecedentes de la invenciïn Campo tïcnico La invenciïn se refiere a ejes de vehïculos y a conjuntos de extremo de rueda y, en particular, a ejes y conjuntos de extremo de rueda para vehïculos pesados, como camiones con remolque. Mïs particularmente, la invenciïn estï dirigida a un husillo de eje pesado y a un conjunto de extremo de rueda que son capaces de acomodar selectivamente una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda convencional y una configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda de una manera robusta, aunque econïmica y ligera.

Antecedentes de la tïcnica Durante muchos aïos, la industria de vehïculos pesados ha utilizado conjuntos de extremo de rueda que normalmente se montan en cada extremo de uno o mïs ejes no motrices. Cada conjunto de extremo de rueda incluye normalmente un buje montado de forma giratoria en un conjunto de cojinete, que a su vez estï montado de forma inmïvil en el extremo exterior del eje, comïnmente conocido como un husillo de eje. Como es bien conocido por los expertos en la tïcnica, para que se produzca el funcionamiento normal del conjunto de extremo de rueda, el conjunto de cojinete y los componentes circundantes deben ser lubricados con grasa o aceite. Por lo tanto, el conjunto de extremo de rueda debe sellarse para evitar la fuga del lubricante, y tambiïn para evitar que los contaminantes entren en el conjunto, lo que podrïa ser perjudicial para su rendimiento. Mïs especïficamente, un tapacubos estï montado en un extremo exterior del buje de la rueda, y un sello principal estï montado de manera giratoria en un extremo interior del buje y el conjunto de cojinete topando con el husillo del eje, lo que resulta en un conjunto de extremo de rueda cerrado o sellado.

Aunque la mayorïa de los conjuntos de extremo de rueda incluyen estas caracterïsticas generales, el diseïo y la disposiciïn del cubo, el conjunto de cojinete, el tapacubos, el sello principal, y otros componentes, asï como el husillo del eje, variarïn de acuerdo con el diseïo del vehïculo especïfico y sus usos previstos. Por ejemplo, algunos vehïculos pesados incluyen husillos del eje y conjuntos de extremo de rueda diseïados para una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda, en la que dos ruedas, teniendo cada una un neumïtico respectivo montado en el mismo, estïn montadas en un solo buje.

En una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda, el foco de las fuerzas de carga que actïan sobre el husillo del eje y el conjunto de extremo de rueda durante el funcionamiento del vehïculo, llamado normalmente en la tïcnica como la lïnea de carga, actïa en un plano que se extiende generalmente en vertical a travïs del husillo del eje y el conjunto de extremo de rueda en un punto entre las dos ruedas. Esta lïnea de carga se encuentra tambiïn hacia el interior de las lïneas de carga de otras configuraciones de ruedas, que se describen a continuaciïn, creando asï un brazo de palanca mïs corto que el creado por otras configuraciones de ruedas. Un brazo de palanca mïs corto a su vez crea menos carga en los componentes del husillo del eje y el conjunto de extremo de rueda que una configuraciïn de rueda que tiene una lïnea de carga que estï mïs hacia el exterior y, por lo tanto, tiene un brazo de palanca mïs largo. Como resultado, el buje, el conjunto de cojinete y el husillo del eje para una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda normalmente son de una construcciïn comparativamente menos robusta que el buje, el conjunto de cojinete y el husillo del eje que se usan con tipos de configuraciones de ruedas que tienen una lïnea de carga que estï mïs hacia el exterior. Esta construcciïn menos robusta permite que el husillo del eje y el conjunto de extremo de rueda sean comparativamente ligeros y econïmicos para configuraciones estïndar de neumïticos de doble rueda, lo cual es deseable en la industria de los vehïculos pesados.

Debido a las interfaces de fijaciïn de la rueda comïn, esta construcciïn del husillo del eje y del conjunto de extremo de la rueda menos robusta tambiïn puede acomodar selectivamente una configuraciïn de neumïtico de una sola rueda, en la que una rueda con un solo neumïtico ancho montado en el mismo a su vez estï montado sobre el buje. Este ïnico neumïtico ancho tiene una gran capacidad de peso y capacidad de neumïtico de alta velocidad, que estï pensado para sustituir una configuraciïn estïndar de neumïtico de doble rueda. Sin embargo, la construcciïn menos robusta del husillo del eje y del conjunto de extremo de rueda limita el intervalo de tipos de neumïticos anchos de una sola rueda a los que tienen solamente un desplazamiento cero o un desplazamiento casi cero, como un desplazamiento de 14 mm (0, 56 pulgadas) , para mantener la lïnea de carga en una posiciïn que es similar a la de la configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda descrita anteriormente. Cualquier otro tipo de configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda mueve la lïnea de carga mïs hacia el exterior, y asï supone una mayor carga sobre el cojinete exterior del conjunto de soporte, lo que provoca que el cojinete experimente un aumento de la carga de fatiga y se reduzca significativamente su vida ïtil.

Mïs particularmente, una rueda de desplazamiento cero es aquella en la que la lïnea central vertical de la rueda estï generalmente alineada con la superficie de montaje del buje o tambor de freno, lo que reduce las fuerzas de carga operacionales en el husillo del eje y el conjunto de extremo de la rueda, y sobre el cojinete exterior, en particular. Sin

embargo, un neumïtico ancho de una sola rueda con un desplazamiento cero tiene una base de rueda mïs estrecha que una configuraciïn de neumïtico ancho de doble rueda, lo que crea ciertas desventajas cuando se desea cambiar de un tipo de configuraciïn de rueda a otra en un vehïculo pesado, tal como un semirremolque. Por ejemplo, si se desea cambiar desde una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda a una configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda y mantener la estabilidad de rodadura del vehïculo, el marco, el submarco, el eje y/o los conjuntos de suspensiïn del semirremolque deben ser modificados para mover las ruedas mïs separados y ampliar la base de las ruedas. Ademïs, si se desea volver a una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda despuïs de dichas modificaciones para un desplazamiento cero, debe realizarse una configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda con modificaciones adicionales para mover las ruedas mïs cerca entre sï, de modo que los neumïticos no se extienden hacia el exterior pasado el cuerpo del vehïculo y superan las restricciones legales sobre la anchura de un vehïculo pesado. El tiempo y los gastos para tales modificaciones asociadas con la estabilidad de rodadura reducen asï la conveniencia de la configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda de desplazamiento cero para un husillo del eje y conjunto de extremo de la rueda menos robusto.

Por el contrario, los husillos de eje y los conjuntos de extremo de rueda que son de una construcciïn mïs robusta son capaces de acomodar selectivamente un intervalo mïs amplio de, configuraciones de neumïtico ancho de una sola rueda que incluyen ruedas que tienen un desplazamiento de 51 mm (dos pulgadas) , asï como una configuraciïn neumïtico estïndar de dos ruedas. Una rueda con desplazamiento de 51 mm (dos pulgadas) es uno en el que la lïnea central vertical de la rueda se encuentra a unos 51 mm (dos pulgadas) por fuera de la superficie de montaje del buje o tambor de freno, lo que crea un aumento de las fuerzas de carga operacionales. Es decir, la lïnea de carga actïa en un plano vertical que estï mïs hacia el exterior de la lïnea de carga asociada a una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda o una configuraciïn de una sola rueda de desplazamiento cero. Como la lïnea de carga de la configuraciïn de la rueda de desplazamiento de 51 mm (dos pulgadas) estï mïs hacia el exterior, se crea un mayor brazo de palanca, que conduce a un aumento de la carga sobre los componentes del husillo del eje y del conjunto de extremo de la rueda, incluyendo el buje y el conjunto de cojinete, especialmente el cojinete exterior del conjunto de cojinete, asï como el husillo del eje, para obtener una vida aceptable del cojinete y del husillo.

Como se mencionï anteriormente, los husillos del eje y los conjuntos de extremo de rueda de construcciïn mïs robusta tambiïn son capaces de acomodar una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda. Para este fin, cuando un vehïculo pesado como un semirremolque utiliza una configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda, la ventaja de la rueda de desplazamiento... [Seguir leyendo]

1. Una combinaciïn de husillo de eje (100) y conjunto de extremo de rueda (102) para un vehïculo pesado, incluyendo dicho vehïculo pesado un eje que tiene una porciïn central y un par de dichos husillos del eje (100) , teniendo dicha porciïn central del eje un par de extremos y estando cada uno de dicho par de husillos del eje (100) conectado a uno respectivo de dichos extremos de la porciïn central, tambiïn incluyendo el vehïculo pesado un par de conjuntos de extremo de rueda (102) , estando cada uno de dicho par de conjuntos de extremo de rueda montado de manera giratoria sobre uno respectivo de dichos husillos del eje (100) , comprendiendo cada una de dichas combinaciones de husillo del eje y conjunto de extremo de rueda:

un cojinete interior (104) montado de forma inmïvil sobre dicho husillo del eje (100) ; un cojinete exterior (106) montado de forma inmïvil sobre dicho eje del husillo y separado hacia al exterior de dicho cojinete interior (104) , con lo que dicho conjunto de extremo de rueda es capaz de utilizar cojinetes de tipo de stock de vehïculos pesados para dichos cojinetes interior y exterior, y un buje de rueda (118) montado de manera giratoria sobre dichos cojinetes interior y exterior (104, 106) y que tiene una cara de montaje de la rueda (129) ,

caracterizado por que los cojinetes interior y exterior (104, 106) tienen diïmetros interiores respectivos de generalmente el mismo tamaïo; la relaciïn entre la distancia (X4) desde la superficie interior del cojinete interior (104) a la superficie exterior del cojinete exterior (106) y el diïmetro exterior mïximo (D) de dicho husillo del eje (100) en dichos cojinetes interior y exterior estï en un intervalo desde 1, 15 a 1, 75, y la distancia axial (Z4) dese la superficie interior de dicho cojinete interior (104) a la cara de montaje de la rueda (129) de dicho buje de rueda (118) es de 30, 5 mm (1, 20 pulgadas) a 43, 2 mm (1, 70 pulgadas) ; por lo que dicho conjunto de extremo de rueda es capaz de acomodar una configuraciïn de neumïtico estïndar de doble rueda y una configuraciïn de neumïtico ancho de una sola rueda con un desplazamiento de 51 mm (dos pulgadas) .

2. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de la reivindicaciïn 1, en la que dicha relaciïn entre la distancia (X4) desde la superficie interior de dicho cojinete interior (104) a la superficie exterior de dicho cojinete exterior (106) y el diïmetro exterior mïximo (D) de dicho husillo de eje (100) en dichos cojinetes interior y exterior estï en un intervalo desde 1, 30 a 1, 60.

3. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de la reivindicaciïn 2, en la que dicha relaciïn entre la distancia (X4) desde la superficie interior de dicho cojinete interior (104) a la superficie exterior de dicho cojinete exterior (106) y el diïmetro exterior mïximo (D) de dicho husillo de eje (100) en dichos cojinetes interior y exterior estï en un intervalo desde 1, 39 a 1, 50.

4. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha relaciïn se basa en un valor de aproximadamente 90 mm para dicho diïmetro mïximo exterior (D) de dicho husillo del eje (100) en dichos cojinetes interior y exterior (104, 106) .

5. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha distancia (X4) desde la superficie interior de dicho cojinete interior

(104) a la superficie exterior de dicho cojinete exterior (106) es de 125 a 135 mm.

6. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha distancia axial (Z4) desde la superficie interior de dicho cojinete interior (104) a la cara de montaje de la rueda (129) formada en dicho buje de rueda (118) es de aproximadamente 39, 4 mm (1, 55 pulgadas) .

7. La combinaciïn de husillo de eje y conjunto de extremo de rueda para un vehïculo pesado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que un separador estï dispuesto entre dichos cojinetes interior y exterior (104, 106) .