ES2238298T3 - Articulacion esferica radial. - Google Patents
Articulacion esferica radial.Info
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Abstract
Articulación esférica radial con una caja (1), en la que un semicojinete (2) aloja una esfera articulada (4) de forma giratoria y basculante, que es parte integrante de un gorrón (3), en la que, además, el gorrón presenta un vástago (5), que sobresale a través de una abertura de salida (6) de la caja (1), en la que la caja está cerrada en el lado opuesto a la abertura de salida (6) con una cubierta (7), y en la que entre la cubierta (7) y el semicojinete (2) está dispuesto un elemento de amortiguación, caracterizada porque el semicojinete (2) alojado posicionado en la caja presenta una ranura (8) pasante que se extiende axialmente y la cubierta (7) en su lado interior dirigido hacia el semicojinete presenta una geometría (9) que se estampa en el elemento de amortiguación dispuesto entre la cubierta y el semicojinete, mediante el cual el elemento de amortiguación (11) y el semicojinete se fijan en la caja (1).
Description
Articulación esférica radial.
La invención se refiere a una articulación
esférica radial según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las articulaciones esféricas radiales se cargan
principalmente en sentido radial y se montan en su mayor parte para
suspensiones de rueda en automóviles. Una articulación esférica
radial de este tipo conocida del estado de la técnica se compone de
una caja en la que un semicojinete aloja de forma giratoria y
basculante una esfera articulada de un gorrón. El gorrón presenta,
además, un vástago, que sobresale de la caja a través de una
abertura de salida. La caja está cerrada con una cubierta en el
lado opuesto a la abertura de salida.
Del documento DE 4211897 A1 se conoce una
articulación esférica, en la que el semicojinete está atravesado por
una ranura que se extiende de forma transversal al sentido del
contorno.
Del documento DE 4305994 A1 se desprende, además,
un semicojinete en cuyas superficies de apoyo del lado de la caja
están formadas acanaladuras, que producen una característica de
apoyo específica de la esfera articulada del gorrón.
Así mismo, el documento genérico
GB-A-1-233906 da a
conocer una articulación esférica con un caja, en la que un
semicojinete aloja de forma giratoria y basculante una articulación
esférica, que es parte integrante de un gorrón, en la que el gorrón
presenta un vástago, que sobresale a través de la abertura de
salida de la caja y cierra la caja con una cubierta en el lado
opuesto a la abertura de salida. Entre la cubierta y el
semicojinete está dispuesto un elemento de amortiguación.
Un problema que se plantea siempre,
especialmente, en el caso de articulaciones esféricas cargadas
radialmente es, por un lado, crear una posibilidad de apoyo de las
esferas articuladas, que cubra de forma suficiente las cargas que
puedan aparecer. Para ello, la superficie de contacto entre la
esfera articulada y la superficie interior del semicojinete debería
presentar las menores interrupciones posibles. Por otro lado, en la
mayoría de casos, se exige la menor fricción posible entre el
semicojinete y la esfera articulada. No obstante, para ello sería
necesario, a ser posible, permitir sólo pequeñas superficies de
contacto entre la esfera articulada y la superficie interior del
semicojinete. Esta aparente contradicción no puede resolverse de
forma suficiente con las realizaciones de articulación esférica
conocidas.
En el caso de realizaciones conocidas resulta,
además, desventajoso que el semicojinete pueda girar
automáticamente dentro de la caja. De este modo, ya no existe un
posicionamiento optimizado del semicojinete realizado en el primer
montaje en vista a las cargas esperadas y la articulación esférica
cierra más rápidamente o ya no cumple los requisitos
necesarios.
La invención se basa en el planteamiento técnico
del problema de crear una articulación esférica radial que
corresponda, principalmente, a las cargas que aparecen en sentido
radial y que presente una fricción pequeña entre el semicojinete y
la esfera articulada del gorrón. Así mismo, debe evitarse un giro
automático del semicojinete en la caja.
La invención resuelve este planteamiento técnico
del problema con la parte caracterizadora de la reivindicación
1.
Otras configuraciones de la invención son objeto
de las reivindicaciones subordinadas.
Así pues, una articulación esférica radial según
la invención presenta, en visión conjunta con las características
del preámbulo, un semicojinete con una ranura pasante, que se
extiende axialmente respecto al eje central del semicojinete.
Además, en la cubierta que cierra la caja, en el
lado de la cubierta distanciado del semicojinete, se propone
introducir una geometría o conformarla en la cubierta, que se
estampe en el elemento de amortiguación existente entre la
superficie del semicojinete y el lado inferior de la cubierta. Esta
geometría puede ser, por ejemplo, un contorno en forma de onda,
leva o diente de sierra.
Durante el montaje de la articulación, en primer
lugar, se introduce el semicojinete mediante la esfera articulada
y, a continuación, se monta en la caja en una posición de montaje
predeterminada. Esta posición de montaje puede determinarse
mediante simples marcas aplicadas en la caja.
Para poder cerrar la articulación esférica radial
con la cubierta, ésta se coloca en la abertura del lado de cierre,
de forma que se estampe con su geometría mencionada anteriormente
en el elemento de amortiguación, aplicando una tensión previa axial
suave mediante el elemento de amortiguación sobre el semicojinete,
que finalmente representa un aseguramiento de giro sencillo del
semicojinete y del elemento de amortiguación.
La posición de montaje posicionada del
semicojinete es de especial importancia para evitar que la ranura
se encuentre en el sentido de carga principal de la articulación
esférica radial. La posición de montaje puede definirse de forma
muy precisa, porque en el caso de articulaciones esféricas según la
invención sólo existe un sentido de carga principal, que se dispone
de forma opuesta a la ranura.
Mediante la configuración de una articulación
esférica radial según la invención se redujo considerablemente,
también, la fricción dentro de la articulación, porque como
consecuencia de la ranura dispuesta de forma pasante axialmente en
el semicojinete, el semicojinete puede montarse bajo presión
centrípeta extremadamente pequeña sobre la esfera articulada del
gorrón.
A través de la cubierta que cierra la caja, en
cuyo lado interior, además, puede preverse un elemento de
amortiguación, se aplica en el semicojinete una tensión previa axial
suave. Las superficies de contacto entre la esfera articulada y la
superficie interior del semicojinete se reducen del mismo modo que
la fuerza de presión del semicojinete contra la esfera articulada
mediante una realización de este tipo. La articulación tiene, en
conjunto, poco desgaste porque casi no se produce ninguna fricción
entre la esfera articulada y la superficie del semicojinete que la
aloja.
Mediante una articulación esférica según la
invención se alcanza, además, una compensación de tolerancias de
fabricación de las piezas de montaje individuales y de las
tolerancias de medida que aparecen por diferencias de temperatura en
la articulación, como una compensación de tolerancias condicionadas
por el desgaste que se ajustan en cada articulación a lo largo del
tiempo y, a menudo, conducen a su incapacidad de uso.
Según otra configuración de la invención se
propone dotar el semicojinete en el lado distanciado de la cubierta
con acanaladuras dispuestas de forma circundante. Estas
acanaladuras facilitan, además de una mejora del aseguramiento de
giro del semicojinete, una característica de amortiguación axial
del semicojinete elegible libremente dependiendo de la geometría de
las acanaladuras.
Para evitar un movimiento automático del elemento
de amortiguación y/o del semicojinete dentro de la articulación
esférica radial, según la invención es posible, por un lado, crear
una superficie de apoyo del lado de la línea de cubierta para el
elemento de amortiguación, que presenta un perfil geométrico, que
tras el cierre de la caja se estampe en el elemento de amortiguación
o configurar la cubierta y el elemento de amortiguación de una sola
pieza.
En el caso de una realización de una sola pieza,
el elemento de amortiguación puede realizarse como anillo de goma
vulcanizado directamente en la cubierta o pegado posteriormente en
la cubierta o fijado a ella de alguna forma.
En una solución de este tipo, el anillo de goma
que forma el elemento de amortiguación puede presentar distintas
secciones, por ejemplo, una sección redonda, rectangular o
cuadrada.
Para cumplir el requisito de una fricción por
adherencia escasa y un par de fricción escaso de la pareja
semicojinete-esfera articulada, se propone además,
dotar la superficie de apoyo interior del semicojinete con una
escotadura circundante en la zona ecuatorial. Así mismo, la
superficie de apoyo interior del semicojinete puede presentar
diversas bolsas de lubricante en forma de sencillas escotaduras
geométricas. De este modo, las zonas de contacto entre el
semicojinete y la esfera articulada se reducen a un mínimo, tanto
respecto a su número como también respecto a su superficie.
Naturalmente, también pueden preverse escotaduras de distinto tipo y
geometría, así como disposición dentro de la superficie de apoyo
interior esférica del semicojinete.
No obstante, las escotaduras presentan siempre
una profundidad, que es tan pequeña, que en caso de aplicar una
carga orientada radialmente sobre la esfera articulada, tiene lugar
inmediatamente un apoyo de la esfera articulada sobre la base de
las escotaduras y, de este modo, se alcanza rápidamente la carga
límite total del apoyo.
De este modo, puede alcanzarse un incremento de
la capacidad de carga de articulaciones según la invención con una
reducción simultánea de la
fricción.
fricción.
Naturalmente, las características de la invención
mencionadas anteriormente y las que se explicarán a continuación no
sólo pueden usarse en la combinación indicada, sino también en
otras combinaciones, adicionalmente o por separado, sin abandonar
por ello el marco de la invención.
Una forma de realización preferente de una
articulación esférica radial según la invención se explica en
detalle a continuación en referencia a los dibujos
correspondientes.
Se muestran:
Figura 1: una articulación esférica radial en
sección parcial,
Figura 2: una representación ampliada de una
articulación esférica radial según la invención,
Figura 3: un semicojinete de una articulación
esférica radial según la invención y
Figura 4: una sección ampliada de la pieza del
lado de la cubierta de una articulación esférica en dos vistas.
La articulación esférica radial representada en
las figuras presenta una caja 1 en la que está alojado un
semicojinete 2. Dentro de la superficie esférica interior del
semicojinete está alojada una esfera articulada 4 de un gorrón 3 de
forma giratoria y basculante. El vástago 5 formado en el gorrón 3
sale, por un lado, a través de la abertura de salida 6 de la caja 1.
En el lado de la caja 1 opuesto al lado de salida, ésta está cerrada
mediante una cubierta 7. El semicojinete 2 presenta, según la
invención, una ranura 8 pasante que se extiende axialmente y que
está asegurada contra giro automático dentro de la caja 1
indirectamente mediante un elemento de amortiguación 11 dispuesto
entre la cubierta y el semicojinete. Una geometría 9 existente en la
cubierta 7 en forma de un perfil ondulado se estampa en la
superficie del elemento de amortiguación 11.
Como se desprende especialmente de la
representación de la figura 3, el semicojinete 2 presenta en su zona
distanciada de la cubierta 7 acanaladuras 10 en forma de trabilla
distribuidas en el contorno. Estas acanaladuras garantizan una
elasticidad axial y/o radial del semicojinete 2 que puede
configurarse a discreción. Para reducir la fricción de la pareja
esfera articulada - semicojinete se aplican, además, en la
superficie interior esférica del semicojinete escotaduras 13 que
forman bolsas de lubricante. Así mismo, en la zona ecuatorial de la
superficie de apoyo interior esférica del semicojinete 2 existe una
escotadura 12 circundante.
La cubierta 7 está fijada mediante un
procedimiento de conformación de material, por ejemplo, mediante
rebordeado o rodamiento del borde de rodadura de la caja 14 en la
caja de la articulación esférica 1.
Como se desprende de las representaciones de las
figuras 1 y 2, el semicojinete 2 y la caja 1 que aloja el
semicojinete presenta, también, en el lado de salida del gorrón una
superficie de apoyo exterior esférica. El semicojinete 2 se apoya,
de este modo, en la caja 1 en esta superficie de apoyo esférica.
La figura 4 muestra, de nuevo, dos secciones
ampliadas de cierre articulado en dos vistas en sección parcial. Así
mismo, en el lado inferior de la cubierta 7 está introducida una
geometría 9 ondulada (véase la parte de la imagen superior en la
figura 4), que al cerrar la caja se estampa en el elemento de
amortiguación 11. El semicojinete, a través de las acanaladuras 10
formadas en su lado superior, crea una unión en arrastre de forma
con el elemento de amortiguación 11, de forma que el semicojinete 2
se fija, de este modo, en la caja 1.
Las escotaduras 12 y 13 en la superficie de apoyo
interior del semicojinete 2 no están representadas en las figuras 1
y 2 debido a las proporciones. A través de la tensión previa
aplicada mediante la cubierta y el elemento de amortiguación 11
conformado en sentido axial sobre el semicojinete se garantiza que
el semicojinete 2 se apoye permanentemente en la esfera articulada
4. De este modo, se excluye un tintineo de la articulación
esférica.
No obstante, como consecuencia de esta
configuración global y de la combinación de características según la
invención presentada se facilita una articulación esférica sin
fricción, que no se conocía hasta ahora del estado de la técnica en
esta combinación única.
- 1
- Caja
- 2
- Semicojinete
- 3
- Gorrón
- 4
- Esfera articulada
- 5
- Vástago
- 6
- Abertura de salida
- 7
- Cubierta
- 8
- Ranura
- 9
- Geometría
- 10
- Acanaladura
- 11
- Elemento de amortiguación
- 12
- Escotadura
- 13
- Escotadura
- 14
- Borde de rodadura de la caja
Claims (7)
1. Articulación esférica radial con una caja (1),
en la que un semicojinete (2) aloja una esfera articulada (4) de
forma giratoria y basculante, que es parte integrante de un gorrón
(3), en la que, además, el gorrón presenta un vástago (5), que
sobresale a través de una abertura de salida (6) de la caja (1), en
la que la caja está cerrada en el lado opuesto a la abertura de
salida (6) con una cubierta (7), y en la que entre la cubierta (7) y
el semicojinete (2) está dispuesto un elemento de amortiguación,
caracterizada porque el semicojinete (2) alojado posicionado
en la caja presenta una ranura (8) pasante que se extiende
axialmente y la cubierta (7) en su lado interior dirigido hacia el
semicojinete presenta una geometría (9) que se estampa en el
elemento de amortiguación dispuesto entre la cubierta y el
semicojinete, mediante el cual el elemento de amortiguación (11) y
el semicojinete se fijan en la caja (1).
2. Articulación esférica radial según la
reivindicación 1, caracterizada porque el semicojinete (2) en
el lado girado hacia la cubierta (7) presenta acanaladuras (10)
dispuestas de forma circundante.
3. Articulación esférica radial según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
elemento de amortiguación (11) flexible dispuesto entre la cubierta
(7) y las acanaladuras (10) ejerce una tensión previa axial sobre el
semicojinete.
4. Articulación esférica radial según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
elemento de amortiguación (11) está vulcanizado o pegado a la
cubierta (7).
5. Articulación esférica radial según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento de
amortiguación (11) es un anillo de goma suelto entre la cubierta
(7) y el semicojinete (2) con sección circular, rectangular o
cuadrada.
6. Articulación esférica radial según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
semicojinete presenta en el lado interior una superficie de apoyo
esférica con una escotadura (12) circundante en la zona
ecuatorial.
7. Articulación esférica radial según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
semicojinete presenta en el lado interior una superficie de apoyo
esférica con diversas escotaduras (13) que forman bolsas de
lubricante.
Applications Claiming Priority (2)
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