Articulación de construcción ligera para la transmisión de movimientos de giro.

Articulación de construcción ligera para la transmisión de movimientos de giro

La invención se refiere a una articulación de unión para la transmisión de un movimiento de giro de un primer a un segundo árbol giratorio con una parte exterior de articulación, una parte central de articulación y una parte interior de articulación, estando unida la parte exterior de articulación con el primer árbol giratorio y la parte interior de articulación con el segundo árbol giratorio para la transmisión del movimiento de giro y estando previstas unas bolas en coronas de bolas, que pueden variar su posición en las coronas de bolas con respecto a las partes exterior, central e interior de articulación.

Las articulaciones o juntas homocinéticas, tripoides y también las articulaciones cardán se usan para unir entre sí, en arrastre de forma, ejes de giro que no discurren en paralelo, de modo que el movimiento de giro pueda transmitirse de un eje al otro. Normalmente se componen de una parte exterior de articulación, una parte central de articulación y una parte interior de articulación, pudiendo estar previstas bolas en coronas de bolas, que por un lado garantizan la transmisión en arrastre de forma del movimiento de giro, por ejemplo de la parte exterior de articulación a la parte central de articulación y adicionalmente a la parte interior de articulación y, por otro lado, posibilitan que las bolas puedan variar su posición con respecto a las partes exterior, central o interior de articulación durante el movimiento de giro. Por el estado de la técnica, por ejemplo por el documento de patente británica GB 390438, se conoce una articulación cardán de bolas, en la que una parte interior de articulación en forma de cabeza esférica está unida, a través de bolas en una corona de bolas, con una parte central de articulación y con una parte exterior de articulación configurada igualmente en forma esférica. Las coronas de bolas se implementan en este caso mediante insertos, que están previstos en la parte interior de articulación, en la parte central de articulación y en la parte exterior de articulación. Por un lado, la estructura de la articulación de unión conocida por el estado de la técnica es compleja y requiere muchas etapas de mecanizado, para prever los insertos y fresados necesarios en las respectivas partes de la articulación. Por otro lado, la articulación de unión conocida presenta la desventaja de que el ángulo de flexión permitido entre la parte interior de articulación y la parte exterior de articulación es relativamente pequeño. Asimismo, también es susceptible de mejora el peso de la articulación de unión conocida por el estado de la técnica. Finalmente, debido a la sobredeterminación de la articulación de unión conocida, el juego entre la parte interior de articulación y la parte exterior de articulación es igualmente susceptible de mejora.

Partiendo de ello, la presente invención se basa en el objetivo de poner a disposición una articulación de unión para la transmisión de movimientos de giro, que esté construida por un lado de manera más sencilla, que sea más fácil de fabricar y, asimismo, que presente menos juego con un menor rozamiento en total.

De acuerdo con una primera enseñanza de la presente invención, el objetivo señalado arriba se consigue mediante una articulación de unión de tipo genérico por que la parte exterior de articulación está montada a través de bolas en al menos una primera y una segunda corona de bolas, previstas entre la parte exterior de articulación y la parte central de articulación, de manera que puede pivotar con respecto a la parte central de articulación alrededor de un primer eje de pivotado, la parte interior de articulación está montada de manera que puede pivotar con respecto a la parte central de articulación a través de bolas en una tercera y una cuarta corona de bolas, que están previstas entre la parte interior de articulación y la parte central de articulación, alrededor de un segundo eje de pivotado, el primer y el segundo eje de pivotado forman un ángulo de 90° entre sí y están previstas bolas en las coronas de bolas, de modo que el movimiento de giro puede transmitirse a través de las bolas en las coronas de bolas de la parte exterior de articulación a través de la parte central de articulación a la parte interior de articulación, y a la inversa.

A diferencia del estado de la técnica, la parte exterior de articulación está montada, a través de un primer eje de pivotado, de manera que puede pivotar con respecto a la parte central de articulación y la parte interior de articulación está montada, a través de un segundo eje de pivotado rotado 90° respecto al primer eje de pivotado, de manera que puede pivotar con respecto a la parte central de articulación. El hecho de que los ejes de pivotado estén proporcionados mediante coronas de bolas y las bolas dispuestas en las mismas hace posible construir la articulación de unión de manera notablemente más sencilla con respecto a la articulación de unión conocida en el estado de la técnica, en concreto con solo cuatro coronas de bolas en total, y, en particular, que el pivotado así como el movimiento de giro se garanticen con valores de rozamiento notablemente inferiores. La disposición de los ejes de pivotado en un ángulo de 90° permite una libertad de movimiento máxima de ambos árboles giratorios, entre los cuales ha de transmitirse el movimiento de giro.

De acuerdo con una primera configuración de la presente invención, por cada corona de bolas están previstas al menos dos bolas. A diferencia del uso de una bola por cada corona de bolas se mejoran las propiedades de guiado y el juego de la articulación de unión. Con respecto a un uso de tres bolas por cada corona de bolas, tal como se conoce por el estado de la técnica, el uso de dos bolas por cada corona de bolas permite, para una misma longitud de rodadura de las coronas de bolas, una mayor libertad de movimiento de las partes de articulación unas respecto a otras.

De acuerdo con otra configuración de la articulación de unión de acuerdo con la invención, las coronas de bolas están configuradas de tal manera la parte exterior de articulación y/o la parte interior de articulación pueden pivotar l menos un ángulo de 40° en cada dirección de pivotado alrededor del primer o respectivamente alrededor del segundo eje de pivotado. De este modo puede ponerse a disposición un ángulo de flexión muy grande de la articulación de unión.

De acuerdo con otra configuración, la articulación de unión puede proporcionarse de manera sencilla por que la parte exterior de articulación presenta zonas de mayor diámetro exterior y la parte central de articulación presenta correspondientes zonas de menor diámetro exterior para alojar las bolas de la primera y la segunda corona de bolas y la parte central de articulación presenta zonas de mayor diámetro exterior y la parte interior de articulación presenta zonas de menor diámetro exterior para alojar las bolas de la tercera y la cuarta corona de bolas. Mediante estas medidas, tanto mediante la parte exterior de articulación como mediante la parte central de articulación y la parte interior de articulación se proporcionan directamente las coronas de bolas, de modo que se prescinde del uso de insertos o también de jaulas de bolas. Evidentemente también es concebible usar jaulas de bolas para las bolas de las coronas de bolas. Sin embargo, estas pueden reducirse entonces a un tamaño mínimo, ya que el guiado principal se garantiza mediante las coronas de bolas de las partes exterior, central o interior de articulación. Por ejemplo, pueden utilizarse entonces jaulas de bolas análogas a las usadas en cojinetes de bolas.

Preferentemente, la parte exterior de articulación, la parte central de articulación y/o la parte interior de articulación presentan en las zonas de mayor o menor diámetro exterior con las bolas dispuestas en las respectivas coronas de bolas un ángulo de contacto superior a 45°. De este modo se mejora notablemente el guiado de las bolas y se reduce así el juego de la articulación de unión pese a no usar jaulas de bolas.

Preferentemente, las coronas de bolas presentan una sección transversal elíptica o, por ejemplo, de arcos apuntados especulares. De este modo puede reducirse la superficie de rodadura o la línea de contacto de las bolas en las coronas de bolas a unos pocos puntos, por ejemplo, dos puntos de contacto, y reducirse así el rozamiento en total.

Si la parte exterior de articulación, la parte central de articulación y/o la parte interior de articulación están fabricadas a partir...