ES2280797T3 - Apoyo pendular con articulacion esferica integrada. - Google Patents

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Abstract

Apoyo pendular para un automóvil, que presenta un cuerpo de base (1, 11, 21, 31) longitudinal, especialmente hueco, en el que el cuerpo de base (1, 11, 21, 31) presenta paredes interiores enfrentadas y, al menos, un segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta un cojinete de una articulación esférica, en el que las paredes interiores del cuerpo de base (1, 11, 21, 31) están en contacto entre sí, en la zona del segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta el cojinete caracterizado porque las paredes del cuerpo de base (1, 11, 21, 31) en el segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta el cojinete, están desmoldeados de tal forma que, por un lado, el cojinete está desmoldeado y, por otro lado, la pared opuesta está formada de tal manera, que topa con su pared interior contra la pared interior de la zona que forma o presenta el cojinete.

Description

Apoyo pendular con articulación esférica integrada.
La presente invención se refiere a un apoyo pendular, según las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Los apoyos pendulares en el ámbito automovilístico sirven para la unión del estabilizador y el eje de pivote, o el eje de un automóvil. Los apoyos pendulares se distinguen, generalmente, por una gran capacidad de carga dinámica con estabilidad simultánea a la corrosión. Los apoyos pendulares del ámbito de los turismos están hechos actualmente de metal o plástico. Los apoyos pendulares de plástico presentan ventajosamente un peso reducido. Sin embargo, en los apoyos pendulares moldeados por inyección se da el problema de los requisitos de carga de
pandeo.
Existen apoyos pendulares en distintas formas de realización. Para garantizar la movilidad de los componentes entre sí, los apoyos pendulares presentan, por ejemplo, bulones de cabeza esférica o articulaciones esféricas por uno o por los dos lados. Para un buen funcionamiento de estas articulaciones, los componentes individuales como cubetas esféricas y los pernos esféricos deben funcionar con mucha precisión. Además, es necesario un sistema de obturación en forma, por ejemplo, de un fuelle de obturación para proteger la articulación esférica, que generalmente está lubricada frente a la suciedad y corrosión.
La desventaja de los apoyos pendulares conocidos es que están compuestos de una cantidad de piezas desproporcionada, con lo que el esfuerzo de fabricación y de montaje es desproporcionadamente alto.
Por otro lado, por el documento EP1217233A1 es conocido un apoyo pendular con un cuerpo de base hueco cuyas zonas que conforman puntos de apoyo están comprimidas, de tal forma que las paredes interiores del cuerpo hueco se tocan. Las zonas que conforman los puntos de apoyo presentan una perforación, en la que se ha introducido un cojinete individual. Adicionalmente, para la fijación del cojinete, se ha previsto una carcasa de plástico, que se ha de fabricar o de recubrir por extrusión. Por tanto, un apoyo pendular de este tipo, debido a los numerosos pasos de trabajo, requiere elevados esfuerzos y costes para su fabricación.
El objetivo de la presente invención es elaborar un apoyo pendular, que sea de diseño sencillo, que conste de pocas piezas y que, con ello, sea fácil de montar.
Este objetivo se consigue, según la invención, mediante un apoyo pendular con las características de la reivindicación 1. Variantes ventajosas del apoyo pendular resultan de las características de las reivindicaciones subordinadas.
La idea en que se basa la invención consiste en que el apoyo pendular consta de un cuerpo de base, esencialmente longitudinal, que presenta, al menos, un cojinete para una articulación esférica. En él, el propio cojinete puede estar formado por la pared exterior del cuerpo de base, presentando la pared exterior, en este caso, una escotadura correspondiente, que, oportunamente, tiene forma esférica.
En otra forma de realización, el cuerpo de base puede presentar una escotadura, en la que se puede introducir un cojinete para una articulación esférica. En él, el cojinete puede estar unido con el cuerpo de base de la forma que se quiera. Ventajosamente, el cojinete se une con el cuerpo de base mediante enganche, adhesión o soldadura.
El cuerpo de base puede ser, ventajosamente, una pieza moldeada por inyección o un perfil extrudido. Para conseguir una mayor solidez, la zona del cuerpo de base, que soporta o conforma el cojinete, puede estar reforzada, dado que esta zona o segmento está sujeta a elevadas cargas mecánicas. El refuerzo se puede realizar, por ejemplo, mediante un refuerzo de fibras o por otros componentes materiales adicionales. Igualmente, se pueden prever también nervios adicionales o similares, para aumentar la solidez.
En tanto el cuerpo de base consta de un perfil esencialmente tubular, se pueden comprimir, por ejemplo, uno o ambos extremos del tubo, de forma que las zonas de los extremos presenten un diámetro menor que la pieza media del cuerpo de base. Es igualmente concebible, que no se modifiquen las zonas extremas, partiendo del diámetro y que, por el contrario, se amplíe la zona media del cuerpo de base, por ejemplo, mediante el proceso de soplado de cuerpos huecos. También gracias a esto se puede aumentar, ventajosamente, la solidez del cuerpo de base.
En función de la demanda, al menos una zona de los extremos del cuerpo de base puede formar, ventajosamente, un cojinete de una articulación esférica. En tanto que el apoyo pendular debe montarse mediante articulaciones esféricas depositadas a ambos lados, ambos extremos libres del cuerpo de base presentan ventajosamente los correspondientes cojinetes.
Para que la articulación esférica esté protegida frente a la suciedad e influencias mecánicas externas, se ha previsto ventajosamente un fuelle de obturación, que se puede fijar en el cuerpo de base o en un cojinete insertado. Este se puede sostener en el cuerpo de base o en el cojinete mediante tensión. Pero también es posible prever un anillo tensor para la fijación del fuelle de obturación.
Es igualmente objeto de la presente invención el que se pueda disponer un elemento de fijación en un extremo libre del cuerpo de base, a través del cual se pueden montar otros componentes del vehículo o articulaciones. Así, este elemento de fijación puede estar fijado en el cuerpo de base, por ejemplo, mediante un enganche. Para ello, el cuerpo de base presenta, ventajosamente, rebotaduras en su pared interior o exterior, que actúan conjuntamente con los correspondientes saledizos y ocasionan una unión de retención.
A continuación, se explican con más detalle distintas formas de realización del pensamiento inventivo, en virtud de dibujos. Muestran:
La figura 1: Una vista en corte transversal a través de una primera forma de realización de un apoyo pendular según la invención;
la figura 1a: Vista seccional A-A según la figura 1;
la figura 2: Vista en corte transversal a través de una segunda posible forma de realización de un apoyo pendular según la invención;
la figura 3: Vista en corte transversal a través de una tercera posible forma de realización de un apoyo pendular según la invención; así como
la figura 4: Vista en corte transversal a través de una cuarta posible forma de realización de un apoyo pendular según la invención.
La figura 1 muestra una vista en corte transversal a través de una zona de los extremos de un apoyo pendular, que consta de un cuerpo de base 1, así como de su extremo libre 1a, que forma el cojinete 1b para una bola 2 de una articulación esférica. El cuerpo de base 1 es una pieza longitudinal, elaborada especialmente de material plástico, y puede presentar formas cualesquiera desde el corte transversal. El cuerpo de base representado, como ejemplo, en la figura 1 y 1a, es, desde su corte transversal, esencialmente hueco y redondo, siendo al menos un extremo del cuerpo de base 1 de menor diámetro que la zona media del cuerpo de base. La proporción del diámetro, sin embargo, puede ser de cualquier tipo, de forma que también es posible que el diámetro permanezca de igual grosor en toda la longitud del apoyo pendular. Las paredes del cuerpo de base 1 están desmoldeados en la zona 1a, de forma que, por un lado, se ha desmoldeado un cojinete 1b y, por otro, la pared situada enfrente está formada de tal manera, que topa con su pared interior 1g contra la pared interior 1g de la zona que conforma el cojinete 1b y, con ello, influye positivamente sobre la solidez y estabilidad del cuerpo de base 1. El perno esférico, adaptado a la rótula articulada 2, no está representado. Partiendo de la zona media, el cuerpo de base 1 disminuye en la zona 1k hacia el segmento 1a. El frontal 1e del cuerpo de base 1 se puede cerrar, obturándose mediante, por ejemplo, un tapón no representado, o por medio de un útil, por ejemplo, mediante sellado a presión. Como se puede ver por la figura 1a, las paredes interiores 1g del cuerpo de base están acopladas entre sí en la zona 1j, o en el plano de corte A-A, gracias a lo cual, el espacio interior 1m, de la zona del cojinete 1b, está casi completamente cerrado. El desmoldeado 1b tiene forma de cubeta esférica, de forma que la rótula articulada 2 está acoplada en una zona grande de la pared exterior 1f del cuerpo de base
1.
Para garantizar buenas propiedades tribológicas, el propio cuerpo de base consta de un componente del núcleo K y de un componente que forma la envoltura M. El cuerpo de base tanto puede ser una pieza moldeada por inyección, como también una pieza fabricada mediante el proceso de soplado de cuerpos huecos. En tanto no se utilice ningún plástico, es igualmente posible, que el cuerpo de base esté hecho de un metal, habiendo insertado un medio lubricante o deslizante, especialmente, en la zona del desmoldeado 1b como cojinete. Es, además, posible, que el cuerpo de base 1, fabricado de plástico, esté reforzado mediante un revestimiento de metal, por ejemplo, un tubo de metal, especialmente si está rodeado completamente de plástico.
La figura 2 muestra una segunda forma de realización posible de un apoyo pendular, en una vista en corte transversal. El cuerpo de base 11 es circular, al menos, en la zona media 11i, a partir del corte transversal. Sin embargo, se puede seleccionar, en principio, cualquier forma de corte transversal para el cuerpo de base 11, lo que también es válido, naturalmente, para todas las demás formas de realización representadas y explicadas como ejemplo. El cuerpo de base 11 es un componente hueco, cuyo espacio hueco 11m está abierto en los frontales 11e. En el extremo derecho del cuerpo de base 11 se ha fijado un elemento de fijación 13 mediante un enganche 13e, en el que los enganches o saledizos 13e están dispuestos en un saledizo 13d, que se encaja en el espacio hueco 11m del cuerpo de base 11, y se encajan en las rebotaduras o las ranuras 11h que lo rodean. Con su pared 13f en forma de reborde, el elemento de fijación 13 se acopla en el frontal 11e del cuerpo de base 11, especialmente obturándolo. En el lado del reborde 13f más alejado al saledizo 13d, se han dispuesto o adaptado dispositivos de sujeción 13a en el elemento de fijación 13, que presentan aberturas 13b en forma de ventana, y que están dispuestas separadas entre sí, y que forman un espacio intermedio 13c, que sirve para alojar un componente del automóvil. Por medio del elemento de fijación 13 y sus salientes 13a, el apoyo pendular se puede fijar, por ejemplo, a la carrocería del vehículo.
El otro extremo del cuerpo de base 11 está formado de tal manera, que forma un cojinete 11b para una rótula articulada 12. El segmento 11a, que forma el cojinete 11b, tiene un diámetro menor que la zona media 11i del cuerpo de base 11. La abertura del espacio hueco 11m, en la zona 11a, ha sido aplastada, obturándola, mediante un útil.
La figura 3 muestra una tercera forma de realización posible de un apoyo pendular según la invención. En detalle, se ha representado únicamente la zona de los extremos 21a del cuerpo de base 21, que forma el cojinete, con un perno esférico 22' insertado, y rótula articulada 22 acoplada. El cuerpo de base 21 disminuye en la zona 21k hacia el segmento 21a. Un lado de la pared del cuerpo de base 21 está configurado en forma de cubeta esférica en su lado exterior, y forma el cojinete 21b. En el centro del cojinete 21b se ha moldeado un ahondamiento 21n, que forma una bolsa de grasa, en la que se suministra grasa para lubricar la articulación esférica. El cojinete 21b rodea la rótula articulada 22, en un ángulo de poco menos de 180º, de forma que se puede introducir sin problemas la rótula articulada 23 en el cojinete 21b. A través del perno esférico 22' y de la rótula articula 22, se introduce un elemento adicional de cierre 27 en otra escotadura 21o, que se une a la escotadura para el cojinete 21b, y se adhiere o se suelda, por ejemplo, con la pared exterior del cuerpo de base 21. Gracias a ello, la rótula articulada 22 se sostiene con seguridad en el cuerpo de base 21. Un fuelle de obturación adicional 25 es inmovilizado, con su extremo 25a, en una rebotadura que circunda al elemento de cierre 27, que está formada por un reborde 27b, gracias a lo cual, el fuelle de obturación 25 es sostenido, a prueba de pérdidas, en virtud de su propia tensión. Opcionalmente, el extremo 25a del fuelle de obturación también se puede asegurar en el cuerpo de base 21 o en el elemento de cierre 27, con un anillo tensor no representado. El otro extremo 25b del fuelle de obturación, rodea el perno esférico 22', y es presurizado contra éste con un anillo tensor 26. La pared del cuerpo de base 21 está comprimida en la zona 21a o desmoldeada de tal forma, que las paredes interiores del cuerpo de base 21 están acopladas entre sí en la zona 21j.
La figura 4 muestra una cuarta forma de realización posible del apoyo pendular según la invención en corte transversal, en el que el cuerpo de base 31 no forma por sí mismo el cojinete, sino que únicamente presenta una escotadura 31b de forma tubular, en la que se introduce una pieza del cojinete 38. La pieza del cojinete 38, se puede enganchar en la escotadura 31b y/o pegarse en ésta, y/o soldarse con el cuerpo de base 31. La parte del cojinete 38 puede estar fabricada de un material especialmente flexible. Gracias a ello, es posible, que la rótula 32 esté envuelta por la parte del cojinete 38 en más de 180º. La parte del cojinete 38 presenta saledizos 38c en forma de rebordes, que, junto con la pared exterior del cuerpo de base 31, forman una ranura anular, en la que se introduce o se fija un fuelle de obturación 35, con uno de sus extremos 35a. Como medida de seguridad adicional, un anillo tensor 36' puede asegurar este extremo 35a frente a un desmontaje involuntario del cuerpo de base o del cojinete. El fuelle de obturación está acoplado con su otro extremo 35b, cerrándolo, en el perno esférico 32', en el que un anillo tensor 36 suministra la suficiente fuerza de presión.
Las formas de realización representadas en las figuras representan únicamente unas pocas formas de realización posibles, que hacen uso del pensamiento inventivo. En principio, se puede imaginar cualquier tipo de configuración del cuerpo de base, del desmoldeado de la zona de los extremos del cuerpo de base, así como del desmoldeado del cojinete. También la fijación del fuelle de obturación y del cojinete, por ejemplo en la figura 4, se han seleccionado sólo como ejemplo. El propio cojinete puede tener cualquier forma, dependiendo su forma, esencialmente, de los usos mecánicos de la articulación esférica y del apoyo pendular.
Números de referencia
1, 11, 21, 31
Cuerpos de base
-``-a
Segmento que forma un cojinete
-``-b
Desmoldeado para cojinete/cojinete
-``-c
Zona del borde del desmoldeado/cojinete en forma de cubeta
-``-e
Extremo libre del cuerpo de base
-``-f
Pared exterior del cuerpo de base
-``-g
Pared interior del cuerpo de base
-``-h
Ranura o rebotadura
-``-i
Pieza media del cuerpo de base
-``-j
Superficie de apoyo de los bordes exteriores del cuerpo de base
-``-k
Zona disminuida
-``-m
Espacio interior del cuerpo de base
-``-n
Bolsa de grasa
2, 12, 22, 32
Rótula de una articulación esférica
13
Elemento de fijación
14
Extremo aplastado
22', 32'
Perno esférico
25, 35
Fuelle de obturación
25a, 35a
Extremo libre del fuelle de obturación, fijado al cojinete
25b, 35b
Extremo libre del fuelle de obturación, fijado al perno esférico
26, 36, 36'
Anillo tensor
27
Elemento de cierre
38
Cojinete
K
Núcleo del material del cuerpo de base
M
Envoltura del cuerpo de base

Claims (18)

1. Apoyo pendular para un automóvil, que presenta un cuerpo de base (1, 11, 21, 31) longitudinal, especialmente hueco, en el que el cuerpo de base (1, 11, 21, 31) presenta paredes interiores enfrentadas y, al menos, un segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta un cojinete de una articulación esférica, en el que las paredes interiores del cuerpo de base (1, 11, 21, 31) están en contacto entre sí, en la zona del segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta el cojinete caracterizado porque las paredes del cuerpo de base (1, 11, 21, 31) en el segmento (1a, 11a, 21a, 31a), que forma o presenta el cojinete, están desmoldeados de tal forma que, por un lado, el cojinete está desmoldeado y, por otro lado, la pared opuesta está formada de tal manera, que topa con su pared interior contra la pared interior de la zona que forma o presenta el cojinete.
2. Apoyo pendular según la reivindicación 1, caracterizado porque el segmento (31a) tiene un desmoldeado (31b) para alojar un cojinete (38).
3. Apoyo pendular según la reivindicación 2, caracterizado porque el cojinete (38) está sostenido en el desmoldeado (31b) mediante ajuste prensado.
4. Apoyo pendular según la reivindicación 2, caracterizado porque el cojinete (38) está pegado fijamente en el desmoldeado (31b), rebordeado y/o soldado y/o fijado mediante un anillo de seguridad y/o una unión en resorte.
5. Apoyo pendular según la reivindicación 1, caracterizado porque un desmoldeado (1b, 11b, 21b) del segmento forma el propio cojinete, teniendo el desmoldeado especialmente forma de cubeta.
6. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segmento (1a) es una zona de los extremos del cuerpo de base (1).
7. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque ambas zonas de los extremos del cuerpo de base (1) forman o presentan, respectivamente, un cojinete de una articulación esférica.
8. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de base (1, 11, 21, 31) es una pieza moldeada por inyección, especialmente de plástico.
9. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo de base está fabricado mediante un proceso de moldeado de cuerpos huecos y soplado por extrusión.
10. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de base (1, 11, 21, 31) consta de dos componentes, de los cuales un componente forma el núcleo (K), y el otro componente la envoltura (M).
11. Apoyo pendular según la reivindicación 10, caracterizado porque el componente que forma el núcleo (K) es un material especialmente reforzado con fibras, y el componente de la envoltura es de un material más blando.
12. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de la zona del cuerpo de base, que forma el cojinete, está reforzada especialmente mediante fibras empotradas o mediante nervios adaptados.
13. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cojinete envuelve o rodea la rótula articulada en más de 180º.
14. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la zona del borde del desmoldeado en forma de cubeta, se han adaptado saledizos en el cuerpo de base, que evitan la pérdida de la rótula articulada embutida a presión y/o sirven para la fijación de un fuelle de obturación.
15. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un extremo libre (11e) del cuerpo de base (11) tiene al menos una rebotadura (11h), especialmente una ranura circundante, en su pared interior y/o exterior (11f, 11g), que sirve para el enganche de un elemento de fijación (13).
16. Apoyo pendular según la reivindicación 15, caracterizado porque el elemento de fijación (13) sirve para la fijación del apoyo pendular en un componente del automóvil.
17. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segmento del cuerpo de base que forma el cojinete está diseñado aplanado o más delgado que la pieza media del cuerpo de base.
18. Apoyo pendular según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un fuelle de obturación rodea la articulación esférica obturándola, estando fijado el fuelle de obturación en el cuerpo de base o en el cojinete, especialmente mediante una unión de enganche.
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