Rótula.

Rótula que comprende

una cáscara de articulación (102, 302),

que presenta una escotadura (104),

un pivote esférico (106, 306) con una cabeza esférica (108, 308),

5 un fuelle de estanqueidad (342) con un asiento de estanqueidad (343) en el lado de la carcasa y con un asiento de estanqueidad en el lado del pivote en forma de una boca de fuelle (344), que está en contacto con el pivote esférico (306), en el que un cuerpo de fuelle (360) del fuelle de estanqueidad se extiende entre el asiento de estanqueidad (343) en el lado de la carcasa y la boca del fuelle (344), y

una cáscara de articulación (110, 310), en la que la cabeza esférica (108, 308) es recibida de forma móvil articulada dentro de la cáscara de articulación (110, 310) y la cáscara de articulación (110, 310) se inserta en la escotadura (104) de la carcasa de articulación (102, 302),

en la que la boca del fuelle (344) se apoya con efecto de obturación en diferentes posiciones angulares del pivote esférico (306) con respecto a un eje longitudinal (392) de la rótula (301) con presión de apriete esencialmente constante con el pivote esférico (306), y en la que una superficie de apoyo (362) de la boca del fuelle (344), que entra en contacto con el pivote esférico (306), está configurada de forma cóncava en el estado descargado, de manera que resulta un apoyo de contacto elástico de la boca del fuelle (344) con el pivote esférico (306), caracterizada porque el cuerpo del fuelle (360) presenta al menos una entalladura (364) y/o porque el cuerpo del fuelle (360) está colocado en la boca del fuelle (344) esencialmente en la zona de su centro axial, de manera que con ello se obtiene una reducción de la transmisión de la fuera y del movimiento entre el cuerpo del fuelle (360) y la boca del fuelle (344).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13163817.

Solicitante: TRW AUTOMOTIVE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIESTRASSE 20 73553 ALFDORF ALEMANIA.

Inventor/es: WALTER, HARALD, METTE, ULRICH, FORTHAUS,UWE, PAUL,ALEXANDER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16C11/06 SECCION F — 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).
  • F16C7/02 F16C […] › F16C 7/00 Bielas u órganos de unión similares que giran en los dos extremos (acoplamiento de bielas para ruedas motrices de locomotora B61C 17/10 ); Estructura de las cabezas de bielas (cabezas de biela que forman cuerpo con las crucetas F16C 5/00). › Estructura de las bielas de longitud fija.
  • F16J15/52 F16 […] › F16J PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL; JUNTAS DE ESTANQUEIDAD.F16J 15/00 Juntas de estanqueidad (disposiciones para la estanqueidad de ventanas, parabrisas, techos no fijos, puertas o dispositivos similares en vehículos B60J 10/00; elementos de estanqueidad o de embalaje que cooperan con los cierres de receptáculos B65D 53/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de pistón rotativo F01C 19/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de desplazamiento no positivo F01D 11/00; dispositivos de estanqueidad en los motores de combustión F02F 11/00; sistemas de estanqueidad en las bombas de pistón rotativo F04C 27/00; cierre de aisladores de entrada o de paso H01B 17/30). › mediante fuelles o diafragmas de estanqueidad (uniones de válvulas a cuerpos elásticos inflables B60C 29/00).
  • F16J3/04 F16J […] › F16J 3/00 Diafragmas; Fuelles; Pistones con fuelles (uniones de válvulas a cuerpos elásticos inflables B60C 29/00; fuelles o análogos utilizados en instrumentos G12B 1/04; membranas para transductores electromecánicos H04R 7/00). › Fuelles.

PDF original: ES-2537900_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Rótula La invención se refiere a una rótula, que es especialmente adecuada para la utilización en la zona del mecanismo de traslación de un automóvil.

Se conocen en el estado de la técnica numerosas rótulas para automóviles. Tales rótulas están constituidas normalmente por un pivote esférico, que está alojado de forma móvil en una cáscara de articulación de plástico, por una carcasa y por un sistema de estanqueidad, que protege contra la penetración de suciedad se impide la salida de lubricante. El pivote esférico y la cáscara de articulación se unen en dirección axial en la carcasa y están unidos mecánicamente con la carcasa. A través de la fuerza de montaje axial se pretensa la cáscara de plástico en la carcasa axialmente o bien radialmente, lo que es necesario para la función de articulación. De esta manera se pueden resistir momentos de movimiento, recorridos de resorte y elasticidades predeterminadas de la manera especificada por el cliente.

La cáscara de la rótula se conecta la mayoría de las veces a través de transformación de un canto de la carcasa (por ejemplo, laminación de un canto laminado) mecánicamente con la carcasa. Este canto laminado o bien se forma directamente sobre la cáscara de articulación o sobre una tapa de cierre o bien anillo de cierre, que apoya la estanqueidad y eleva la fuerza de separación mecánica de la cáscara desde la carcasa. Esta técnica de unión de la cáscara y de cierre de la articulación ha dado buen resultado desde hace muchos años. Sin embargo, está técnica está sujeta al inconveniente de que es necesaria una mecanización de la carcasa. A ello hay que añadir que el procedimiento de cierre requiere una máquina de laminación especial, en combinación con un tiempo de montaje correspondiente para el rodillo de laminación. Una rótula, en la que el canto laminado de la tapa de cierre está laminado se representa en la figura 25.

Las rótulas para automóviles se proteger por medio de un fuelle de estanqueidad o bien con un manguito de estanqueidad contra la penetración de suciedad y de humedad o bien contra la salida de grasa de la articulación. En este caso, aparecen dos zonas de estanqueidad: por una parte en la conexión del fuelle de estanqueidad con la carcasa (asiento fijo del fuelle de estanqueidad) , designado a continuación como "junta de estanqueidad en el lado de la carcasa", y, por otra parte, en la conexión del fuelle de estanqueidad con el pivote esférico (en la que el fuelle se mueve de forma giratoria sobre el pivote esférico) , designado a continuación como "junta de estanqueidad en el lado del pivote". En las aplicaciones habituales actualmente, para la fijación bilateral del fuelle de la junta de estanqueidad en la carcasa y en el pivote esférico se emplean anillos de fijación, por medio de los cuales se consigue la acción de estanqueidad deseada entre el fuelle de estanqueidad y la carcasa o bien el pivote esférico. Esta combinación es desfavorable debido a los costes de fabricación comparativamente altos.

La conexión de un fuelle de estanqueidad en la carcasa se realiza actualmente por norma a través de una ranura de fuelle practicada en la carcasa, en la que el fuelle de estanqueidad se posiciona de manera conforme al contorno. Tal conexión se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 199 00 072 C2 y se muestra en la figura 26 en una vista de la sección transversal. La presión de apriete, que es necesaria para la potencia de obturación, se aplica a través de un medio de fijación (en general, un anillo de fijación) , para cumplir el ensayo de estanqueidad especificado por el cliente. La conexión mostrada en la figura 26 del fuelle de estanqueidad está unida con costes adicionales debido al anillo de fijación necesario y a su montaje.

Se conocen en el estado de la técnica de manera alternativa a la conexión de acuerdo con la figura 26 otros principios, con los que se puede posicionar el fuelle de estanqueidad en el pivote esférico o bien en la carcasa. La figura 27 muestra una solución con anillos de sujeción integrados en el fuelle de estanqueidad, que establecen n asiento fijo del fuelle de estanqueidad sobre la carcasa o bien un asiento de obturación en el pivote esférico. La figura 28 muestra una solución con un anillo metálico aplicado en el exterior del fuelle de estanqueidad, que se conecta a través de transformación por aplicación de fuerza con la carcasa. Por último, en la figura 29 se muestra una solución con una junta de estanqueidad en el lado de la carcasa libre de medios de fijación, que enclava el fuelle de estanqueidad entre la cáscara de articulación y la carcasa. No obstante, en este caso, entre el fuelle de estanqueidad y la cáscara de articulación no está prevista ninguna conexión en unión positiva o conexión por aplicación de fuera, de modo que no es posible un montaje previo del fuelle de estanqueidad y de la cáscara de articulación.

La conexión en el lado del pivote de un fuelle de estanqueidad en el pivote esférico se realiza convencionalmente a través de un borde inferior del fuelle estanqueidad, llamada boca del fuelle, que se posiciona en una ranura del fuelle, realizada de forma redonda o rectangular, en el pivote esférico. En la figura 30 o bien en la figura 31se muestra una ranura de fuelle, realizada de forma redonda o bien rectangular, de un pivote esférico en una vista de la sección transversal parcial, de manera que la boca del fuelle está realizada conforme al contorno de la ranura del fuelle. Además, se conoce que la ranura del fuelle puede estar configurada entre un canto romo del pivote esférico y el contra cuerpo de montaje, como se muestra en la vista de la sección transversal de la figura 32.

La presión de apriete, que es necesaria para la potencia de obturación del fuelle de estanqueidad, se aplica, por una

parte, a través de un asiento a presión, que es apoyado por un medio de fijación (en general, un anillo de fijación, ver las figuras 30 - 32) . En este caso es un inconveniente que el anillo de fijación y también su montaje están unidos con costes. De manera alternativa a ello, se conocen también juntas de estanqueidad en el lado del pivote libres de medios de fijación, como se muestra en la figura 33. Sin embargo, tales sistemas están sujetos a inconvenientes, porque en el caso de que se realice el asiento a presión con fuerza, ello puede conducir a una torsión del fuelle durante la rotación y a una destrucción siguiente del fuelle, o en el caso de un asiento a presión más reducido, esto puede tener como consecuencia una potencia de obturación insuficiente.

En las figuras 34-36 se representan otras rótulas de acuerdo con el estado de la técnica. La figura 34 muestra una rótula para un tirante estabilizador fabricado de GFK, en el que una cáscara de articulación en forma de una cáscara de plástico está conectada por unión del material con la carcasa de GFK por medio de soldadura por ultrasonido. Además, se conocen cáscaras de articulación en forma de cáscaras de plástico, que se fijan exclusivamente por medio de ganchos de encaje elástico adecuados en la carcasa (figura 35) , o en las que un clip adicional es amarrado mecánicamente con el gancho de encaje elástico (figura 36) . La cáscara de plástico mostrada en la figura 35 se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 198 23 781 C5. La cáscara de plástico mostrada en la figura 36 se conoce, por ejemplo, a partir del documento US 5.676.485.

Las instalaciones de articulación, en particular las rótulas, pueden estar unidas mecánicamente entre sí a través de un cuerpo de tirante. En este caso, en ambos extremos de un cuerpo de tirante de este tipo está colocada, respectivamente, una biela, con lo que se consigue, por ejemplo, en una suspensión de mecanismo de traslación de un automóvil una conexión articulada entre dos puntos. Aplicaciones típicas son tirantes estabilizadores, que forman una conexión entre el estabilizador y la suspensión de la rueda. Tales tirantes son cargados a tracción y presión y están constituidos de manera predominante de barras de acero con carcasas de articulación soldadas integralmente, cuerpos forjados de aluminio o bien cuerpos fundidos a presión o de plástico con refuerzo de fibras de vidrio. La orientación de los pivotes de rótulas y los requerimientos de carga son en cada caso específicos del cliente, de manera que se pretende una reducción al mínimo de los costes y del peso con una transmisión máxima de la fuerza.

Las formas de realización de acero convencionales (figura 37) pata el cuerpo de tirante mencionado anteriormente son intensivas de costes y están constituida de material de barra maciza con sección transversal redonda circula y con una carcasa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Rótula que comprende una cáscara de articulación (102, 302) , que presenta una escotadura (104) , un pivote esférico (106, 306) con una cabeza esférica (108, 308) , un fuelle de estanqueidad (342) con un asiento de estanqueidad (343) en el lado de la carcasa y con un asiento de estanqueidad en el lado del pivote en forma de una boca de fuelle (344) , que está en contacto con el pivote esférico (306) , en el que un cuerpo de fuelle (360) del fuelle de estanqueidad se extiende entre el asiento de estanqueidad (343) en el lado de la carcasa y la boca del fuelle (344) , y una cáscara de articulación (110, 310) , en la que la cabeza esférica (108, 308) es recibida de forma móvil articulada dentro de la cáscara de articulación (110, 310) y la cáscara de articulación (110, 310) se inserta en la escotadura (104) de la carcasa de articulación (102, 302) , en la que la boca del fuelle (344) se apoya con efecto de obturación en diferentes posiciones angulares del pivote esférico (306) con respecto a un eje longitudinal (392) de la rótula (301) con presión de apriete esencialmente constante con el pivote esférico (306) , y en la que una superficie de apoyo (362) de la boca del fuelle (344) , que entra en contacto con el pivote esférico (306) , está configurada de forma cóncava en el estado descargado, de manera que resulta un apoyo de contacto elástico de la boca del fuelle (344) con el pivote esférico (306) , caracterizada porque el cuerpo del fuelle (360) presenta al menos una entalladura (364) y/o porque el cuerpo del fuelle (360) está colocado en la boca del fuelle (344) esencialmente en la zona de su centro axial, de manera que con ello se obtiene una reducción de la transmisión de la fuera y del movimiento entre el cuerpo del fuelle (360) y la boca del fuelle (344) .

2. Rótula de acuerdo con la reivindicación 1, en la que en el cuerpo del fuelle (360) está configurado un labio de rastrillo (366) en una zona opuesta a la superficie de apoyo con el pivote esférico (306) .

3. Rótula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que una zona de transición entre el cuerpo del fuelle (380) y la boca del fuelle (344) presenta una sección transversal reducida.

4. Rótula de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 3, en la que el labio de rastrillo (366) está previsto radialmente fuera con respecto a la reducción de la sección transversal.

5. Rótula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la entalladura (364) está configurada en un lado o en ambos lados en el cuerpo del fuelle (360) .

6. Rótula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cuerpo del fuelle (360) presenta una pluralidad de entalladuras (364) .

7. Rótula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la al menos una entalladura está prevista en la zona del cuerpo del fuelle (360) adyacente a la boca del fuelle (344) .

8. Rótula de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en la que la al menos una entalladura (364) está prevista radialmente fuera de la reducción de la sección transversal entre la boca del fuelle (344) y el cuerpo dl fuelle (360) .

9. Rótula de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con al menos un elemento de amarre (112) , que está dispuesto en un lado exterior de la cáscara de articulación (110) opuesto a la cabeza esférica (108) , y colabora con un borde de la escotadura (104) de la carcasa de articulación (102) , y con un elemento de seguridad (116) , que está en el estado montado de la rótula (100) en contacto con una superficie periférica interior del elemento de amarre (112) , de manera que con ello el elemento de amarre (112) es engranado con el borde de la escotadura (104) de la carcasa de articulación (102) y la cáscara de articulación (110) está asegurada contra una pérdida fuera de la escotadura (104) de la carcasa de articulación (102) , de manera que el elemento de seguridad (116) está conectado con la cáscara de articulación (110) en su zona polar.

10. Rótula de acuerdo con la reivindicación 8, en la que la conexión del elemento de seguridad (116) con la cáscara de articulación (110) se realiza en unión positiva y/o por aplicación de fuerza.

11. Rótula de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que un borde exterior del elemento de seguridad (116) está conectado por unión del material con la superficie circunferencial interior del elemento de amarre (112) .


 

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