ES2296549A1 - Junta homocinetica con disposicion de sellado. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una junta homocinética (1, 1'') con un buje interior (2, 2'') y un buje exterior (3), en los que están provistas respectivamente varias vías de rodadura (4, 5) asignadas en parejas unas con otras, en las que se alojan en una corona (7) bolas guiadas (6) para la transmisión de un momento de giro entre el buje interior y el buje exterior. Se ha dispuesto una disposición de sellado (10, 11, 16) que presenta un fuelle de pliegues (11, 16) con el fin de sellar la junta homocinética. El borde exterior radial (11b, 16b) del fuelle de pliegues está acoplado articularmente al buje exterior (3) y/o a una carcasa de arrastre que rodea a este (9, 9''), mientras que el borde interior radial (11a, 16a) está sujeto de forma estacionaria al buje interior (2, 2'').
Description
Junta homocinética con disposición de
sellado.
La invención se refiere a una junta homocinética
con un buje interior y un buje exterior, en los que están provistas
respectivamente varias vías de rodadura asignadas en parejas unas
con otras, en las que se alojan en una corona bolas guiadas para la
transmisión de un momento de giro entre el buje interior y el buje
exterior, y con una disposición de sellado para el sellado al menos
por un lado de la junta homocinética.
Las juntas homocinéticas de este tipo se usan,
por ejemplo, en árboles longitudinales o laterales de vehículos de
motor y deben proveerse antes o durante la construcción con un
lubricante, el cual de forma ideal asegura durante toda la vida
útil de la junta homocinética una buena lubricación. Para evitar
una salida del lubricante de la junta durante la operación y al
mismo tiempo una penetración de partículas de suciedad o similares,
se sellan las juntas de este tipo. De este modo, por ejemplo, en el
documento DE 4033275 C2 se propone un fuelle de rollo o de pliegues
para una junta homocinética, el cual está fijado con su borde que
da al buje de la junta a una cubierta de chapa y con su borde
opuesto montado sobre un árbol, que está unido con el buje interior
de la junta homocinética. Por tanto puede realizarse un sellado de
la junta ya durante o después del montaje de la junta sobre el
árbol. Con ello se aumenta el tiempo de montaje para una junta de
este tipo. Además es posible que antes del montaje salga lubricante
de la junta y/o penetren partículas de suciedad en la junta.
También se conoce un fuelle de pliegues similar
del documento DE 3603389 C2, el cual se sujeta por medio de una
cubierta de chapa a la parte exterior de la junta y que presenta
una guarnición, que descansa sobre el árbol unido con la parte
interior de la junta. También en este fuelle de pliegues es posible
un sellado de la junta ya tras el montaje del árbol en la parte
interior de la junta.
En el documento DE 3227969 C2 se da a conocer
una disposición para sellado para un acoplamiento de junta que
presenta un manguito de sellado de tipo membrana. A este respecto
el manguito de sellado está fijado por medio de una banda de
separación a la mitad del acoplamiento exterior y se encuentra con
su borde interior radial en un árbol unido con la mitad del
acoplamiento interior. La disposición para sellado está configurada
como un disco de tipo membrana que puede presentar varios fuelles
que discurren radialmente.
Las juntas homocinéticas usadas en la actualidad
en los vehículos a motor se exponen a velocidades de giro elevadas
parcialmente de unas 10.000 revoluciones por minuto. Sobre la
disposición de sellado actúan por tanto altas fuerzas centrífugas,
que junto con las elevadas temperaturas que se dan en las juntas
pueden llevar a un mal funcionamiento prematuro de la disposición
de sellado. De esto modo es posible, por ejemplo, que un fuelle de
rollo o de pliegues se "infle" y se agriete. A estas elevadas
velocidades de giro. Por otro lado un fuelle de rollo o de pliegues
también puede malfuncionar, de forma que este a consecuencia de las
fuerzas centrífugas entre en contacto con una zona de punta o con
cantos de un remate de chapa o similar.
Es objetivo de la presente invención
proporcionar por otro lado una junta homocinética con disposición
de sellado del tipo mencionado al comienzo, que esté sellado ya
antes del montaje en un árbol contra penetraciones de partículas
extrañas y salidas de lubricante.
Este objetivo se consigue esencialmente de
acuerdo con la invención gracias a que la disposición del sellado
presenta un fuelle de pliegues, que está articulado con su borde
exterior radial al buje externo y/o a una carcasa de arrastre que
rodea a este y está sujeto con su borde interior radial de forma
estacionaria al buje interior. Por tanto la junta homocinética forma
junto con la disposición de sellado una unidad cerrada y acabada,
que se puede encajar con el buje interior directamente sobre un
árbol. Por tanto no se requieren trabajos adicionales para la
fijación de la disposición de sellado al árbol durante o después
del montaje. Al mismo tiempo ya se evita durante el transporte la
introducción de contaminantes en la zona que queda entre el buje
interior y del buje exterior con las bolas y la corona. La carcasa
de arrastre dado el caso provista puede ser un componente de un
árbol o estar unida con este. No se han de proveer juntas tóricas o
disposiciones de sellado adicionales similares, que se requieren en
las articulaciones convencionales casi siempre para el sellado,
para conseguir un buen efecto de sellado entre el buje interior y
el buje exterior en la articulación sellada de acuerdo con la
invención.
Según una primera forma de realización de la
invención la junta homocinética se configura como una junta fija,
en la que el fuelle de pliegues presenta al menos un pliegue.
Preferiblemente a este respecto las crestas de onda de varios
pliegues discurren en un tramo del fuelle de pliegues esencialmente
en un plano, situado entre el borde exterior articulado a la
carcasa de arrastre y el borde interior articulado al buje interior,
que se extiende aproximadamente verticalmente hasta el eje del buje
interior. Por consiguiente en un corte transversal a lo largo del
eje del buje interior se encuentran los pliegues en dirección
radial esencialmente unos sobre otros, de modo que a elevadas
velocidades de giro no se puede producir un hinchamiento o
abultamiento del fuelle de pliegues. No obstante a este respecto
los pliegues no se encuentran exactamente en un plano, sino que
pueden estar desplazados ligeramente unos contra otros en dirección
axial, de modo que esencialmente se superponen.
El ángulo de curvatura en operación máximo entre
el buje interior y el buje exterior puede ser en una junta fija de
acuerdo con la invención de aproximadamente 10°. El ángulo de
curvatura en montaje máximo entre el buje interior y el buje
exterior puede encontrarse en más de 10° y, por ejemplo, ser de
aproximadamente 15°.
Según otra forma de realización de la invención
la junta homocinética está configurada como una junta de
desplazamiento, cuyo fuelle de pliegues presenta varios pliegues,
de los cuales al menos dos pliegues están dispuestos uno junto a
otro en dirección axial del buje interior. Estos pliegues
dispuestos u no junto a otro hacen posible que el buje interior se
desplace respecto al buje exterior, sin que a este respecto se
perjudique el efecto de hermeticidad del fuelle de pliegues. A este
respecto el número de pliegues que se encuentran unos junto a otros
es dependiente de las vías de desplazamiento que se presentan en
operación y durante el montaje y se establecen específicamente en
función del uso.
Preferiblemente en una junta de desplazamiento
homocinética de acuerdo con la invención las crestas de onda de dos
pliegues adyacentes están orientadas unas con otras en un ángulo
entre aproximadamente 120° y aproximadamente 60°. Con ello
distintos pliegues están asignados a diferentes funciones. De este
modo los pliegues dispuestos unos junto a otros en la dirección
axial pueden equilibrar un desplazamiento axial entre el buje
interior y el buje exterior, mientras que uno o varios pliegues
dispuestos unos junto a otros en dirección radial pueden equilibrar
una curvatura de la junta.
El ángulo de curvatura en operación máximo entre
el buje interior y el buje exterior es en una junta de
desplazamiento homocinética de acuerdo con la invención
preferiblemente de a proximadamente 3°, mientras que el ángulo de
curvatura en montaje máximo puede ser de aproximadamente 8°. Las
vías de desplazamiento permisibles en operación entre el buje
interior y el buje exterior pueden encontrarse entre 5 mm y
aproximadamente 90 mm. El número de pliegues del fuelle de pliegues
puede variarse para distintas juntas de forma individual en
correspondencia con las vías de desplazamiento y ángulo de
curvatura requeridos.
Para sujetar el fuelle de pliegues en una junta
homocinética de acuerdo con la invención preferiblemente su borde
exterior radial está rebordeado y/o agarrado con un remate que
envuelve al menos por zonas bien el buje exterior y/o bien la
carcasa de arrastre. El borde exterior radial del fuelle de
pliegues se rebordea a este respecto preferiblemente con una
presión definida, de modo que el fuelle de pliegues está fijado por
una parte sólidamente al remate, pero por otra parte no se daña
durante el rebordeo o agarre.
Se puede evitar un daño del fuelle de pliegues a
consecuencia de altas fuerzas centrífugas, haciendo que el remate
presente un tramo en forma aproximadamente cilíndrica que se
extienda desde el buje exterior, que se extiende en dirección axial
del buje interior hasta la proximidad de la zona en la que el borde
interior radial del fuelle de pliegues está fijado al buje
interior. El tramo cilíndrico, ligeramente cónico o zona escalonada
del remate, que se extiende desde el buje exterior, sirve como una
superficie suplementaria con la que entra en contacto el fuelle de
pliegues si este se hincha a consecuencia de las fuerzas centrífugas
a altas revoluciones. Con esto el fuelle de pliegues no entra en
contacto con zonas de aristas puntiagudas o puntas del remate, sino
que linda con una superficie esencialmente lisa, que evita un
hinchamiento demasiado fuerte y un daño del fuelle de pliegues. En
una junta fija homocinética esta está configurada comparativamente
próxima de la zona del remate que se aleja del buje exterior, ya
que los pliegues del fuelle de pliegues se encuentran unos sobre
otros esencialmente en dirección radial. Sin embargo en una junta
móvil homocinética esta zona del remate se aleja claramente más del
buje exterior.
El borde interior del fuelle de pliegues puede
estar fijado por medio de una abrazadera, una cercha, un anillo
elástico o de tipo similar sobre el buje interior, de modo que este
se mantiene estacionario en operación sobre el buje interior. Sin
embargo, para trabajos de reparación o de mantenimiento se puede
soltar el borde interior del fuelle de pliegues del buje interior y
no sólo es desplazable sobre el buje interior en las solicitudes
que se dan en operación. Se puede evitar por tanto una salida de
lubricantes o la introducción de suciedad. De forma alternativa a
esto es también posible fijar el borde interior radial del fuelle
de pliegues sobre el buje interior de modo que en el borde esté
vulcanizado un anillo de chapa, y el buje interior del fuelle de
pliegues se zuncha con un ajuste a presión, es decir, bajo tensión,
sobre el buje interior.
Preferiblemente el fuelle de pliegues se compone
de goma u otro plástico adecuado, por ejemplo, de tipo goma, que
presente una rigidez comparativamente grande de más de 65 Shore,
por ejemplo, aproximadamente 70 Shore. Mediante esta rigidez del
material del fuelle de pliegues se aumenta la capacidad de carga
del fuelle de pliegues y se limitan las deformaciones que se dan en
operación.
En otra variante del concepto de la invención se
provee sobe el lado opuesto al fuelle de pliegues de la junta
homocinética una tapa de cierre. Esta tapa de cierre puede estar
encajada a presión, por ejemplo, de forma hermética en la carcasa
de arrastre, de modo que la junta homocinética está cerrada por
ambos lados mediante la tapa de cierre y el fuelle de pliegues. Por
tanto no se requiere prever juntas tóricas o sellados adicionales
del estilo en la junta homocinética de acuerdo con la
invención.
El fuelle de pliegues de la junta de acuerdo con
la invención está bien protegida de roedores o similares ya por el
tramo que se aleja del remate. Se puede conseguir una mejor
seguridad adicional contra daños de este tipo, disponiendo el
fuelle de pliegues sobre un lado del engranaje o diferencial de la
junta y haciendo que estén unidos el buje exterior y/o la carcasa
de arrastre con un árbol. Con ello el fuelle de pliegues – bien en
montaje de la junta en un árbol longitudinal de vehículo- no da al
árbol, sino al lado del engranaje y/o diferencial de la junta, de
modo que debido al espacio constructivo del engranaje sólo está
disponible una pequeña superficie de ataque para roedores o
similares. Además se consigue mediante el empalme del lado del
engranaje o diferencial del buje interior, que está fijado sobre el
fuelle de pliegues, un mejor centrado del árbol sujeto al buje
exterior o a la carcasa de arrastre.
La invención se aclara más detalladamente a
continuación en función de los ejemplos de realización y con
referencias a los dibujos.
Estos muestran de forma esquemática:
Figura 1 una junta homocinética en vista en
sección transversal con disposición de sellado y
Figura 2 una junta homocinética con disposición
de sellado en vista de corte en sección transversal.
La junta homocinética representada en la figura
1 está configurada como una junta fija 1, que presenta un buje
interior 2 y un buje exterior 3. En el buje interior 2 y el buje
exterior 3 se proveen respectivamente vías de rodadura 4 y/o 5
asignadas en parejas unas con otras, en las que se alojan bolas 6.
Las bolas 6 se guían en una corona 7. Para este fin la corona 7
presenta ventanas distribuidas en su periferia correspondientemente
al número de bolas.
Para el empalme a un árbol de engranaje o de
accionamiento el buje interior 2 presenta una entalladura que está
provista con un perfilado 8 para la transmisión de movimiento de
giro. El buje interior 2 se puede encajar de esta forma para el
montaje de la junta, por ejemplo, en un muñón del árbol (no
representado) de un engranaje o diferencial, de modo que es posible
un centrado especialmente bueno de la junta.
El buje exterior 3 en la forma de realización
mostrada está envuelto por una carcasa de arrastre 9 en arrastre de
fuerza o de forma. Esta carcasa de arrastre 9 puede estar unida por
otro lado con su extremo derecho en la figura de forma adecuada con
un árbol, por ejemplo mediante una soldadura con un árbol
hueco.
Para el sellado de la junta homocinética 1 se
usa una tapa de cierre 10 en la carcasa de arrastre 9. La tapa de
cierre 10 se encaja a presión bien en el emplazamiento del buje
exterior 3 en la carcasa de arrastre 9 entre el buje de exterior 3
y un resalto de la carcasa de arrastre 9. Con ello la tapa de
cierre 10 se asienta de forma hermética en la carcasa de arrastre 9,
de modo que sin la presencia de elementos de sellado adicionales se
puede evitar la introducción de partículas de suciedad en la junta
1 y/o la pérdida de lubricante.
Sobre el lado izquierdo de la figura de la junta
homocinética 1 está dispuesto un fuelle de pliegues 11. El fuelle
de pliegues 11 presenta un borde interior radial 11a, que está
fijado por medio de una cercha 12 al buje interior 2. La cercha 12
retiene el borde interior 11a del fuelle de pliegues 11 sobre el
buje interior 2 de modo que no tiene lugar un descentrado del
pliegue de fuelles sobre el buje interior en operación de la junta
homocinética 1. El borde exterior radial 11b del fuelle de pliegues
11 está sujeto a un remate 12 que envuelve la carcasa de arrastre 9
y el buje exterior 3 por medio de un reborde 14. El remate 13
presenta además un tramo 13a que se aleja del buje exterior 3, que
conecta con el reborde 14. El tramo 13a es de configuración
esencialmente cilíndrica y se extiende en la posición de montaje en
dirección axial del buje interior 2 hasta la proximidad de la zona
en la que el fuelle de pliegues 11 está fijado por medio de la
cercha 12 al buje interior 2. Con ello el tramo 13a forma una
superficie suplementaria esencialmente lisa para el fuelle de
pliegues 11, si este a consecuencia de las fuerzas centrífugas es
presionado radialmente hacia el exterior.
El fuelle de pliegues 11 presenta en la forma de
realización mostrada dos pliegues 15, que se encuentran en dirección
radial esencialmente uno junto a otro. Las crestas de onda de los
pliegues 15 se desplazan sólo una contra otra de forma
insignificante y se encuentran aproximadamente en un plano. Debido
a que el tramo 13a del remate 13 se extiende hasta la zona en la
que el fuelle de pliegues 11 está fijado al buje interior 2, el
tramo 13a del remate 13 envuelve los fuelles 15. Con esto se
asegura que los fuelles 15 también puedan entrar en contacto a
altas velocidades de giro de la junta 1 en todos los casos con la
superficie interior lisa del tramo 13a, pero no con aquellos cantos
que presenta el buje exterior 3.
En la figura 2 se indica de forma esquemática
una junta de desplazamiento 1', en la que están representados por
motivos de claridad sólo el buje interior 2' y la carcasa de
arrastre 9'. La carcasa de arrastre 9' está envuelta parcialmente
por un remate 13', al que por medio de un reborde 14 está sujeto el
borde exterior radial 16b de un fuelle de pliegues 16. El borde
interior radial 16a del fuelle de pliegues 16 está fijado en la
forma descrita anteriormente por medio de una cercha 12 sobre el
buje interior 2', de modo que no se desplaza en operación sobre el
buje interior 2'.
En la forma de realización mostrada el fuelle de
pliegues 16 muestra tres pliegues 17, que están dispuestos en
dirección axial de la junta de desplazamiento 1' unos junto a
otros. Además se provee en el fuelle de pliegues 16 un pliegue 18,
cuya cresta de onda se extiende esencialmente perpendicularmente a
las crestas de onda de los pliegues 17. Los pliegues 17 sirven a
este respecto para el equilibrado de un desplazamiento axial del
buje interior 2' respecto al buje exterior (no representado) con la
carcasa de arrastre 9'. Por contra, el fuelle 18 sirve para el
equilibrado de un ángulo de curvatura entre el buje interior 2' y
el buje exterior.
Como se describió anteriormente en referencia a
la figura 1, en la forma de realización representada en la figura 2
se extiende también desde el reborde 14 un tramo 13a' del remate
13' desde el buje exterior. Este tramo 13a' se aleja en la posición
de montaje hasta la proximidad de la zona en la que el borde
interior radial 16a del fuelle de pliegues 16 está fijado sobre el
buje interior 2'. El tramo 13a' forma a este respecto un suplemento
liso, con el que las crestas de árbol de los pliegues 17 pueden
entrar en contacto a alta velocidad de giro de la junta de
desplazamiento 1'.
Desviándose del tramo aproximadamente cilíndrico
13 y/o 13' representado en las figuras, este tramo puede ser
también ligeramente cónico o en forma de escalón, con lo que la
superficie interior que da al fuelle de pliegues se configura lo
más posible sin cantos puntiagudos y saledizos.
- 1
- Junta homocinética
- 1'
- Junta móvil homocinética
- 2,2'
- Buje interior
- 3
- Buje exterior
- 4
- Vía de rodadura del buje interior
- 5
- Vía de rodadura del buje exterior
- 6
- Bola
- 7
- Corona
- 8
- Perfilado interior
- 9,9'
- Carcasa de arrastre
- 10
- Tapa de cierre
- 11
- Fuelle de pliegues
- 11a
- Borde interior radial del fuelle de pliegues
- 11b
- Borde exterior radial del fuelle de pliegues
- 12
- Cercha
- 13
- Remate
- 13, 13a
- Segmento del remate
- 14
- Reborde
- 15
- Pliegue
- 16
- Fuelle de pliegues
- 16a
- Borde interior radial del fuelle de pliegues
- 16b
- Borde exterior radial del fuelle de pliegues
- 17
- Pliegue
- 18
- Pliegue.
Claims (16)
1. Junta homocinética con un buje interior (2,
2') y un buje exterior (3), en los que están provistas
respectivamente varias vías de rodadura (4, 5) asignadas en parejas
unas con otras, en las que se alojan en una corona (7) bolas
guiadas (6) para la transmisión de un momento de giro entre el buje
interior (2, 2') y el buje exterior (3) y con una disposición de
sellado (10, 11, 16) para el sellado al menos por un lado de la
junta homocinética (1, 1'), caracterizada porque la
disposición de sellado presenta un fuelle de pliegues (11, 16) que
está articulado con su borde exterior radial (11b, 16b) al buje
exterior (3) y/o a una carcasa de arrastre que rodea a este (9, 9')
y está sujeto con su borde interior radial (11a, 11b) de forma
estacionaria al buje interior (2, 2').
2. Junta fija homocinética según la
reivindicación 1, caracterizada porque el fuelle de pliegues
(11) presenta al menos un pliegue (15).
3. Junta fija homocinética según la
reivindicación 2, caracterizada porque las crestas de onda
del al menos un pliegue (15) discurren en una sección esencialmente
en un plano, situada entre el borde exterior (11b) articulado a la
carcasa de arrastre (9) y el borde interior (11a) articulado al
buje interior (2), que se extiende aproximadamente verticalmente al
eje del buje interior (2).
4. Junta fija homocinética según la
reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque el máximo ángulo
de curvatura en operación entre el buje interior (2) y el buje
exterior (3) es de aproximadamente 10° y el ángulo máximo de
curvatura en montaje es de más de 10°.
5. Junta móvil homocinética según la
reivindicación 1, caracterizada porque el fuelle de pliegues
(16) presenta varios pliegues (17, 18), de los que al menos dos
pliegues (17) están dispuestos uno al lado del otro en la dirección
axial del buje interior (2').
6. Junta móvil homocinética según la
reivindicación 5, caracterizada porque las crestas de onda de
dos pliegues adyacentes (17, 18) están orientadas unas con otras en
un ángulo entre aproximadamente 120° y aproximadamente 60°.
7. Junta móvil homocinética según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el máximo ángulo
de curvatura en operación entre el buje interior (2') y el buje
exterior es de aproximadamente 3° y el máximo ángulo de curvatura
en montaje es de aproximadamente 8°.
8. Junta móvil homocinética según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque la vía de
desplazamiento admisible en operación entre el buje interior (2') y
el buje exterior está entre 5 mm y 90 mm.
9. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el borde
exterior radial (11b, 16b) del fuelle de pliegues (11, 16) está
rebordeado y/o agarrado con un remate (13, 13') que envuelve al
menos por zonas al buje exterior (3) y/o a la carcasa de arrastre
(9, 9').
10. Junta homocinética según la reivindicación
9, caracterizada porque el remate (13, 13') presenta una
sección (13, 13a') en forma aproximadamente cilíndrica, que se
extiende desde el buje exterior (3), que se extiende en dirección
axial del buje interior (2, 2') en la situación de montaje hasta la
proximidad de la zona en la que el borde interior radial (11a, 16a)
del fuelle de pliegues (11, 16) está fijado al buje interior (2,
2').
11. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el borde
interior radial (11a, 16a) del fuelle de pliegues (11, 16) está
fijado estacionariamente en operación al buje interior (2, 2') por
medio de una abrazadera, una cercha (12) y/o un anillo elástico.
12. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque en el borde
interior radial (11a, 16a) del fuelle de pliegues (11, 16) un
anillo de chapa está vulcanizado, y porque el borde interior radial
(11a, 16a) del fuelle de pliegues (11, 16) está zunchado al buje
interior (2, 2') con un ajuste a presión bajo tensión.
13. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el fuelle
de pliegues (11, 16) está compuesto de goma o un plástico de tipo
goma con una dureza de aproximadamente 70 Shore.
14. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el lado
opuesto al fuelle (11, 16) está provisto de una tapa de cierre
(10).
15. Junta homocinética según la reivindicación
14, caracterizada porque la tapa de cierre (10) está
encajada a presión de forma hermética en la carcasa de arrastre (9,
9').
16. Junta homocinética según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el fuelle
de pliegues (11, 16) está dispuesto sobre un lado del engranaje o
diferencial y el buje exterior (3) y/o la carcasa de arrastre (9,
9') están unidos con un árbol.
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