ES2198974T3 - Articulacion esferica. - Google Patents
Articulacion esferica.Info
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Abstract
Articulación esférica (1), con una carcasa (2) de la articulación esférica que presenta una pieza anular (3), y una cazoleta (5) del cojinete que abarca a la esfera (6), la cual presenta en su perímetro una cierta cantidad de elementos (18) de centrado, situados lateralmente sobresalientes, los cuales se apoyan sobre el lado interior (4) de la pieza anular (3), y centran radialmente a la cazoleta (5) del cojinete en la pieza anular (3) a una cierta distancia de la parte inte-rior (4) de la pieza anular (3), y el espacio que se encuentra entre la parte interior (4) y la cazoleta (5) del cojinete está relleno con material (14) de la carcasa inyectado o moldeado, especialmente plástico, pudiendo fluir el material (14) de la carcasa, durante el proceso de conformado, entre los elementos (18) de centrado adyacentes, y forma, sobre el lado de la cazoleta (5) del cojinete abierto hacia el perno esférico (7), un reborde anular (15) que se solapa con la pieza anular (3), caracterizada porque la cazoleta (5) del cojinete presenta, sobre el lado (11) abierto hacia el perno esférico (7), un collar (8) lateralmente sobresaliente, y cuyo diámetro exterior (9) es mayor que el diámetro interior (10) de la correspondiente abertura (12) de la pieza anular (3), porque el collar (8) se apoya sobre la pieza anular (3) en el lateral (11) del perno esférico (7), porque el collar (8) posee escotaduras (8.2) distribuidas en el borde (8.1), las cuales están situadas y configuradas de tal forma que el material (14) de la carcasa puede fluir a través de las mismas durante el proceso de conformado, y porque el collar (8), lateralmente sobresaliente, está conformado en el reborde anular (15) formado por el material (14) de la carcasa.
Description
Articulación esférica.
La presente invención se refiere a una
articulación esférica según el preámbulo de la reivindicación 1 y
de la reivindicación 2.
Una articulación esférica de ese tipo es conocida
del documento US 5641235 A. En esa conocida articulación esférica
se fija a presión sobre la esfera una cazoleta de un cojinete con
varias ranuras longitudinales. En la zona del ecuador, la cazoleta
del cojinete posee una hilera circundante de protuberancias. Estas
están dispuestas y ejecutadas de tal manera que pueden realizar un
centrado radial del conjunto de la esfera y la cazoleta del
cojinete en el interior de una pieza anular de una parte de una
carcasa. Tras la fijación de la esfera se inyecta el material de
la carcasa que rellena el espacio intermedio entre la cazoleta del
cojinete y la pared interior de la pieza anular. Durante el proceso
de conformado del material de la carcasa, este fluye a través de
los valles entre las protuberancias. Sobre el lado abierto hacia
el perno esférico de la cazoleta del cojinete, el material de la
carcasa forma un anillo toroidal con una ranura exterior para la
introducción de un retén.
En este conocido diseño se ejecuta únicamente un
centrado radial de la cazoleta del cojinete con la esfera dentro de
la pieza anular.
Con la presente invención ha de alcanzarse el
objetivo de perfeccionar una articulación esférica del tipo citado,
de tal manera que se alcanza un mejor posicionamiento de la
cazoleta del cojinete, junto con la esfera, en la pieza anular, y
que la fabricación de la articulación esférica pueda llevarse a cabo
de manera menos complicada.
Según la reivindicación 1, en el borde de la
cazoleta del cojinete está previsto un collar, distante
lateralmente, que se apoya sobre la pieza anular, y que posee
escotaduras a través de las cuales puede fluir el material de la
carcasa, siendo moldeado también el collar por el anillo toroidal.
A través de estas medidas puede tener lugar un centrado automático
de la cazoleta del cojinete dentro de la pieza anular al introducir
a presión la esfera con la cazoleta del cojinete en la escotadura
de la pieza anular, tanto que el collar se apoye sobre la cazoleta
de la pieza anular. Además, a través del collar apoyado, es
limitada de forma sencilla la profundidad de introducción de la
cazoleta del cojinete con la esfera.
Según las características de la reivindicación 2,
este objetivo se alcanza al evitar un pivotamiento de la cazoleta
del cojinete desde su posición ideal, a través de que está previsto
asimismo un collar en el borde de la cazoleta del cojinete,
sobresaliendo hacia fuera, pero con un diámetro igual o en parte
mayor que el diámetro interior de la pared interior de la pieza
anular, y el collar, o una parte del mismo, es introducido a
presión en la pieza anular. A través de ese collar se alcanza, en
unión con los elementos de centrado previstos adicionalmente en la
cazoleta del cojinete, los cuales se apoyan convenientemente bajo
tensión previa sobre la pared interior, que la cazoleta del
cojinete prácticamente no pueda ser más girada fuera de su posición
ideal. Con ello, la esfera con perno esférico puede seguir siendo
transformada normalmente sin medidas especiales. Adicionalmente
puede estar previsto un collar apoyado según las características de
la reivindicación 1.
Otras particularidades ventajosas de la invención
son indicadas en las reivindicaciones subordinadas, y se describen
a continuación más detalladamente según los ejemplos de ejecución
mostrados en el dibujo.
Se muestran:
Fig.1 una articulación esférica vista en un corte
desde un lateral,
Fig. 2 una cazoleta del cojinete vista en un
corte desde un lateral,
Fig. 3 la cazoleta del cojinete de la figura 2 en
una vista en planta desde arriba,
Fig. 4 la cazoleta del cojinete de la figura 2 y
3 en una vista en perspectiva lateral desde abajo,
Fig. 5 la cazoleta del cojinete, cuyo collar está
introducido a presión en la abertura de la pieza anular, estando
una parte del collar apoyada sobre la pieza anular, vista en un
corte desde el lateral,
Fig. 6 la misma vista de la figura 5, pero con
una cazoleta del cojinete sin collar apoyado, en el estado de
comprimido, y
Fig. 7 una sección ampliada de un borde de una
cazoleta del cojinete, con una configuración especial del borde de
un collar conformado y apoyado, y un borde biselado de la pared
interior de una pieza anular de la carcasa de la articulación
esférica.
En la figura 1 está denominada como 1 una
articulación esférica. Esa articulación esférica 1 posee una
carcasa 2 de la articulación esférica con una pieza anular 3. En la
pieza anular 3 está situada, a una cierta distancia respecto a su
parte interior 4, una esfera 8 dotada de una cazoleta 5 de un
cojinete, fijada a presión, con un perno esférico 7 que está
representada en el dibujo sobresaliendo hacia arriba una cierta
distancia.
La cazoleta 5 del cojinete posee una collar 8
sobresaliente lateralmente. Su diámetro exterior 9 (fig. 3) es
mayor que el diámetro interior 10 (fig. 1) de la abertura superior
12 prevista en el lado 11 de la pieza anular, orientado hacia el
perno 7 esférico. El collar 8 se apoya sobre la cazoleta 13 de la
pieza anular 3. El collar 8 posee en su borde 8.1 escotaduras 8.2.
En el ejemplo de ejecución están configuradas las mismas como
segmentos circulares que sobresalen hacia dentro. Las escotaduras
8.2 sirven para posibilitar el flujo del material 14 de la carcasa
que es inyectado o fundido en el espacio intermedio entre la esfera
6, o bien la cazoleta 5 del cojinete, y la parte interior 4 de la
pieza anular 3. Ese material 14 de la carcasa está compuesto
preferentemente de un polímero adecuado, especialmente un
termoplástico o un plástico duro.
El material 14 de la carcasa forma sobre la
cazoleta 13 de la pieza anular 3, orientada hacia el perno esférico
7, un reborde anular 15 que sobresale por encima de la superficie,
o sea, que abarca a la pieza anular 3, en el cual está conformado
el collar 8. El material 8 de la carcasa rodea también a la pieza
anular 3 sobre el lado 16 de la pieza anular 6, orientada hacia el
perno esférico 7, y allí circunda a la cazoleta 5 del cojinete.
La cazoleta 5 del cojinete posee en su parte
exterior, al menos en la zona del ecuador 17 y distribuidas por el
perímetro, soportes 18 de centrado sobresalientes lateralmente.
Estos apoyos se apoyan, en su caso bajo una tensión previa, sobre
el lado interior 4 de la pieza anular 3.
Para poder fijar a presión de forma sencilla la
cazoleta 5 del cojinete sobre la esfera 6, esta está dotada con
ranuras 19. Estas se prolongan desde el collar 8 hacia el ecuador
17, y preferentemente hasta sobrepasar el mismo. A través de esto
se forman aletas 20 de la cazoleta del cojinete, que pueden
desviarse hacia fuera, de forma relativamente sencilla, al
introducir la esfera 6, y se fijan a presión sobre la esfera 6. Los
soportes 18 de centrado están colocados preferiblemente en el
lateral de las ranuras 19, especialmente a ambos lados. Estos
soportes 18 de centrado pueden estar previstos adicionalmente a
otros soportes de centrado previstos en la cazoleta 5 del
cojinete.
En su caso puede ser conveniente el colocar
ranuras 22 de engrase en la parte interior 21 de la cazoleta 5 del
cojinete. Estas se prolongan de forma ventajosa en la dirección, o
bien aproximadamente en la dirección de las ranuras 19.
Sobre el lado 5.1 de la cazoleta 5 del cojinete,
no orientado hacia el perno esférico 7, se ha conformado
ventajosamente un saliente 23 que sobresale hacia fuera. Este sirve
para un mejor reparto del material 14 de la carcasa, inyectado o
moldeado desde el lateral 16. Sobre el lado opuesto al saliente 23
se ha colocado preferentemente, o bien conformado, una cavidad 24
para el almacenamiento de material de engrase, prolongándose las
ranuras de engrase 22 hasta dentro de ésta cavidad 24.
El reborde anular 15 posee una ranura 25
circundante, En ella encastra un retén 26 de un anillo toroidal 27.
El retén 26 está dotado, por su parte, con una garganta 28
circundante, una ranura, o similar, en la que está insertado un
anillo tensor 29.
El montaje de la articulación esférica 1 tiene
lugar de tal manera que primero es fijada la cazoleta 5 del
cojinete a presión sobre la esfera 6. A continuación es introducida
a presión la esfera 6 con la cazoleta 5 del cojinete en la
escotadura de la pieza anular 3, hasta que el collar 8 se apoye
sobre la cazoleta 13 de la pieza anular 3.
En otras posibles formas de ejecución de la
invención, representadas en las figuras 5 a 7, el collar 8 puede
estar ejecutado de tal forma que el collar 8 penetre parcialmente o
totalmente en la abertura 12. En la ejecución según la figura 5,
con sólo una introducción parcial en la abertura 12, una parte 8.1
restante del borde del collar 8 se apoya sobre la cazoleta 13. De
forma ventajosa, en la abertura 12 están fijada la parte 8.3 del
collar 8 que penetra en la abertura 12, o bien, en el segundo caso
según la figura 6, el conjunto del collar 8. Convenientemente, la
fijación tiene lugar a través de una introducción a presión de la
parte 8.3 del collar 8 que penetra en la abertura 12, o bien del
conjunto del collar 8. El diámetro exterior de la citada parte 8.3
del collar 8, o bien del conjunto del collar 8, es al menos tan
grande como el diámetro interior de la pieza anular 3. Si el
diámetro exterior es mayor, la parte 8.3 del collar 8 que penetra
en la abertura 12, o bien el conjunto del collar 8, son deformados
elásticamente, o bien plásticamente al introducirlos a presión. La
pared exterior 8.4 del collar 8 que penetra en la abertura 12, o
bien de la parte 8.3 del collar 8 pueden estar configurados en este
caso estrechándose ligeramente en forma cónica hacia la abertura
12.
Para una inserción más sencilla de la cazoleta 5
del cojinete, el borde superior 4.1 de la parte interior 4 de la
pieza anular 3 puede estar ensanchado hacia fuera, como muestran
las figuras 1 y 7.
Al insertar la cazoleta 5 del cojinete, los
soportes 18 de centrado, y en su caso también la parte 8.3 del
collar 8 que penetra en la abertura 12, o bien el conjunto del
collar, centran y fijan la cazoleta 5 del cojinete, y con ello la
esfera 6, en la pieza anular 3. posteriormente, la unidad formada es
insertada en una herramienta de conformado, y es inyectado o
moldeado material 14 de la carcasa desde abajo, en el dibujo. Tras
sacarla de la herramienta de conformado, el retén 27 es colocado de
la forma conocida.
Claims (18)
1. Articulación esférica (1), con una carcasa (2)
de la articulación esférica que presenta una pieza anular (3), y
una cazoleta (5) del cojinete que abarca a la esfera (6), la cual
presenta en su perímetro una cierta cantidad de elementos (18) de
centrado, situados lateralmente sobresalientes, los cuales se apoyan
sobre el lado interior (4) de la pieza anular (3), y centran
radialmente a la cazoleta (5) del cojinete en la pieza anular (3) a
una cierta distancia de la parte interior (4) de la pieza anular
(3), y el espacio que se encuentra entre la parte interior (4) y la
cazoleta (5) del cojinete está relleno con material (14) de la
carcasa inyectado o moldeado, especialmente plástico, pudiendo fluir
el material (14) de la carcasa, durante el proceso de conformado,
entre los elementos (18) de centrado adyacentes, y forma, sobre el
lado de la cazoleta (5) del cojinete abierto hacia el perno
esférico (7), un reborde anular (15) que se solapa con la pieza
anular (3), caracterizada porque la cazoleta (5) del
cojinete presenta, sobre el lado (11) abierto hacia el perno
esférico (7), un collar (8) lateralmente sobresaliente, y cuyo
diámetro exterior (9) es mayor que el diámetro interior (10) de la
correspondiente abertura (12) de la pieza anular (3), porque el
collar (8) se apoya sobre la pieza anular (3) en el lateral (11)
del perno esférico (7), porque el collar (8) posee escotaduras (8.2)
distribuidas en el borde (8.1), las cuales están situadas y
configuradas de tal forma que el material (14) de la carcasa puede
fluir a través de las mismas durante el proceso de conformado, y
porque el collar (8), lateralmente sobresaliente, está conformado
en el reborde anular (15) formado por el material (14) de la
carcasa.
2. Articulación esférica (1), con una carcasa (2)
de la articulación esférica que presenta una pieza anular (3), y
una cazoleta (5) del cojinete que abarca a la esfera (6), la cual
presenta en su perímetro una cierta cantidad de elementos (18) de
centrado, situados lateralmente sobresalientes, los cuales se apoyan
sobre el lado interior (4) de la pieza anular (3), y centran
radialmente a la cazoleta (5) del cojinete en la pieza anular (3) a
una cierta distancia de la parte interior (4) de la pieza anular
(3), y el espacio que se encuentra entre la parte interior (4) y la
cazoleta (5) del cojinete está relleno con material (14) de la
carcasa inyectado o moldeado, especialmente plástico, pudiendo fluir
el material (14) de la carcasa, durante el proceso de conformado,
entre los elementos (18) de centrado adyacentes, y forma, sobre el
lado de la cazoleta (5) del cojinete abierto hacia el perno
esférico (7), un reborde anular (15) que se solapa con la pieza
anular, especialmente según la reivindicación 1,
caracterizada porque la cazoleta (5) del cojinete presenta
adicionalmente a los elementos de centrado (18), sobre el lado (11)
abierto hacia el perno esférico (7), un collar (8) lateralmente
sobresaliente, el cual penetra al menos parcialmente en la abertura
(12) de la pieza anular (3), siendo el diámetro exterior (9) de la
parte (8; 8.3), que penetra en la abertura (12), igual o mayor que
el diámetro interior (10) de la correspondiente abertura (12) de la
pieza anular (3), y el collar (8), o bien una parte (8.3) que
penetra en la abertura (12), está fijado a través de un ajuste
prensado, especialmente en el caso de un mayor diámetro exterior de
la pieza que penetra, y porque el collar (8), y la parte (8;8.3)
que penetra, posee escotaduras (8.2) distribuidas en el borde
(8.1), las cuales están situadas y configuradas de tal forma que el
material (14) de la carcasa puede fluir a través de las mismas
durante el proceso de conformado.
3. Articulación esférica según la reivindicación
1 o 2, caracterizada porque las escotaduras (8.2) poseen la
forma de un segmento circular.
4. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el material
(14) de la carcasa rodea a la cazoleta (5) del cojinete por el lado
(16) que no está orientado al perno esférico (7), y abarca a la
pieza anular (3).
5. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los elementos
(18) de centrado se apoyan, bajo una tensión previa, sobre el lado
interior (4) de la pieza anular (3).
6. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la cazoleta (5)
del cojinete presenta ranuras (19) distribuidas por su perímetro, y
que se prolongan desde el collar (8) hacia el ecuador (17),
sobrepasando el mismo.
7. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque elementos (18)
de centrado están previstos lateralmente junto a las ranuras
(19).
8. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la cazoleta (5)
del cojinete presenta ranuras (22) de engrase en la parte interior
(21).
9. Articulación esférica según la reivindicación
8, caracterizada porque las ranuras (22) de engrase
transcurren en la dirección, o bien principalmente en la dirección
de las ranuras (19).
10. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la cazoleta
(5) del cojinete presenta un saliente (23) que sobresale hacia
fuera sobre el lado (5.1) no orientado hacia el perno esférico
(7).
11. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la cazoleta
(5) del cojinete presenta una cavidad (24) sobre el lado de la
cazoleta (5) del cojinete contrapuesto al saliente (23).
12. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque las ranuras
(22) de engrase llegan hasta la cavidad (24).
13. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el reborde
anular (15) presenta una ranura (25) circundante.
14. Articulación esférica según la reivindicación
13, caracterizada porque en la ranura (25) del retén (26)
encastra un anillo toroidal (27) de empaquetadura.
15. Articulación esférica según la reivindicación
14, caracterizada porque el retén (26) presenta una
garganta (28) circundante, o bien una ranura, en la que está
insertado un anillo tensor (29).
16. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque los elementos
adicionales (8.3) de centrado están configurados como una parte
(8.3) del collar (8), que sobresale lateralmente, la cual penetra
en la abertura (12) de la pieza anular (3), y está en su caso
encajada a presión en ella, y porque la parte de centrado y fijación
(8.1) del collar (8) que queda está apoyada sobre la cazoleta (13)
de la pieza anular (3).
17. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la pared
exterior (8.4) del collar (8), que penetra en la abertura (12), o
bien una parte (8.3) del collar (8), están configurados
estrechándose ligeramente en forma cónica hacia la abertura
(12).
18. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque el borde
superior (4.1) de la parte interior (4) de la pieza anular (3) está
ensanchado hacia fuera.
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