ES2632280T3 - Articulación de un vehículo articulado - Google Patents

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ES2632280T3 ES14196337.1T ES14196337T ES2632280T3 ES 2632280 T3 ES2632280 T3 ES 2632280T3 ES 14196337 T ES14196337 T ES 14196337T ES 2632280 T3 ES2632280 T3 ES 2632280T3
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Abstract

Articulación (5) de un vehículo articulado comprendiendo un segmento de articulación macho (9) y un segmento de articulación hembra (7), que están unidos el uno con el otro a través de una espiga (11) y mediante un dispositivo de articulación elásticamente flexible, en donde el dispositivo de articulación comprende al menos un cojinete de casquillo (22) como cojinete de metalelastomero que puede ser recibido en el segmento de articulación macho (9) y que puede ser pretensado contra la espiga (11) en el segmento de articulación macho (9), caracterizada por el hecho de que el dispositivo de articulación comprende al menos un cojinete de brida (24, 26) como cojinete de metal-elastomero que está dispuesto entre el segmento de articulación macho (9) y el segmento de articulación hembra (7).

Description

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DESCRIPCION
Articulacion de un vehnculo articulado
El invento se refiere a una articulacion de un vehnculo articulado, comprendiendo un segmento de articulacion hembra y un segmento de articulacion macho, que estan unidos el uno con el otro mediante una espiga y mediante un dispositivo de articulacion elasticamente flexible.
Un vehnculo articulado que puede ser acoplado a partir de varias partes se conoce suficientemente a partir del estado de la tecnica. Las partes de un vetnculo articulado de este tipo estan acopladas las unas con las otras a traves de una articulacion. En estos casos, la articulacion es cubierta habitualmente por un fuelle, estando previsto un puente de transicion para el transito de personas desde una parte del vetnculo hacia la otra.
En el caso presente, el concepto de articulacion comprende la entera disposicion entre las dos partes de vehnculo. Tal como es sabido, los vehnculos articulados estan sometidos a los tipos de movimiento mas diversos. Asf, las articulaciones, en funcion del objetivo de utilizacion en un bus articulado o un vehnculo sobre rieles, deben ser capaces de recibir movimientos tanto de cabeceo y tambaleo como de pandeo. Como movimientos de tambaleo se entienden aquellos movimientos en los cuales las dos partes del vehnculo giran la una con respecto a la otra alrededor de un eje longitudinal. Los movimientos de pandeo son los que se producen cuando el vehnculo articulado pasa por una curva con las dos partes del vehnculo, mientras que los movimientos de cabeceo se producen cuando dicho vehnculo articulado atraviesa una depresion o pasa por encima de una cima. De modo adicional existen movimientos de dislocacion, por ejemplo cuando unos vehnculos sobre rieles pasan por encima de un desviador en forma de S.
Una conexion articulada conocida que permite los tipos de movimiento mencionados y tambien tipos de movimiento sobrepuestos, comprende una articulacion llamada de corona giratoria, con dos anillos alojados de modo giratorio el uno en el otro, estando uno de los anillos, en la mayona de los casos el anillo interior, asignado al vehnculo delantero y estando el segundo anillo, la mayona de las veces el anillo exterior, asignado al vehnculo posterior. En este caso, el anillo exterior se apoya sobre el anillo interior, siendo ambos anillos aptos para girar el uno contra el otro alrededor de un eje vertical, para poder ceder a movimientos de pandeo de ambos vehnculos, cuando el vehnculo pasa por ejemplo por una curva.
Los movimientos de cabeceo son facilitados por el hecho de que una de las partes del vehnculo esta conectada en uno de los dos anillos giratorios con unas articulaciones de perno, orientadas transversalmente con respecto al eje longitudinal del vehnculo y apoyadas en caucho. En la mayona de los casos, ello es el vehnculo delantero que esta conectado a traves de estos cojinetes de metal y caucho con el anillo giratorio correspondiente de la articulacion de corona giratoria.
De manera ventajosa, en ambos lados del eje longitudinal central estan provistos en este sentido dos cojinetes de metal y caucho que presentan respectivamente un perno del eje orientado transversalmente con respecto al eje longitudinal del vehnculo. En este caso, el perno del eje esta rodeado por un manguito de goma, en donde el perno del eje establece la conexion con un anillo giratorio y el manguito la conexion con la parte del vehnculo.
Los movimientos de tambaleo que se producen son absorbidos por una parte por el chasis del vehnculo y por otra parte por el cojinete de metal y caucho.
A partir del documento EP 1 916 181 A2 se conoce adicionalmente una articulacion de pandeo, que comprende dos segmentos de articulacion, en donde los dos segmentos de articulacion estan conectados el uno con el otro a traves de un cojinete de pandeo en forma de un cojinete giratorio. Uno de los segmentos de articulacion esta sujetado en uno de los chasis mientras que el otro segmento de articulacion esta conectado con el chasis opuesto. Con el fin de permitir movimientos de cabeceo y tambaleo, el otro segmento de articulacion comprende un llamado cuerpo de articulacion de tambaleo, que es recibido por un manguito exterior. A este efecto, el cuerpo de articulacion de tambaleo presenta un cuerpo de articulacion configurado a modo de una aceituna, que es alojado en el manguito de la carcasa por dos cojines de elastomero. El cuerpo de articulacion de tambaleo comprende en ambos extremos unos pedazos de eje a traves de los cuales el cuerpo de articulacion de tambaleo y por lo tanto el cojinete entero esta sujetado en el chasis. Este cojinete combinado de cabeceo y tambaleo es apto, tal como ya dice el nombre, para poder ceder tanto a movimientos de tambaleo como de cabeceo, gracias al alojamiento elasticamente flexible del cuerpo de articulacion de tambaleo en el manguito de la carcasa.
Una configuracion similar se conoce a partir del documento EP 1 916 180 A. Las dos articulaciones que se acaban de mencionar pueden ser fabricadas de modo relativamente economico y pueden ser utilizadas en particular en aquellos vehnculos en los que estan admitidos grandes angulos de articulacion, tal como ello es el caso por ejemplo en los buses. Por el contrario, en los vetnculos sobre rieles se exigen unos angulos de articulacion menores.
A partir del documento DE 20 2006 004 643 U1 se conoce una articulacion que comprende dos segmentos de articulacion que estan conectados el uno con el otro a traves de un cuerpo de articulacion. El cuerpo de articulacion
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comprende una calota dispuesta sobre una espiga, estando la espiga conectada con uno de los segmentos de articulacion. El otro segmento de articulacion muestra un sillm con una superficie concava, realizada de modo correspondiente a la calota, en el cual el sillm presenta la calota.
A partir del documento DE 10 2010 046 495 B3 se conoce una articulacion de un vehmulo articulado con dos segmentos de articulacion que estan conectados el uno con el otro a traves de al menos un cuerpo de articulacion. Aqm, el cuerpo de articulacion comprende un sillm realizado con al menos una superficie concava, que es recibido por un primer segmento de articulacion. De manera correspondiente a ello, el cuerpo de articulacion dispone de al menos una calota que esta dispuesta en el otro, segundo, segmento de articulacion. La calota esta orientada con su superficie convexa hacia el sillm de la superficie concava, estando la calota y el sillm conectados entre sf por una espiga. Entre el sillm y la calota esta dispuesto un cuerpo de cojinete con al menos una capa de un elastomero. Esta articulacion es capaz de recibir tanto cargas verticales como fuerzas de elevacion. De modo adicional, la articulacion es capaz de transmitir a traves del cuerpo de cojinete tanto movimientos de pandeo, como de cabeceo y de tambaleo entre los dos segmentos de articulacion. Adicionalmente cabe la posibilidad de transmitir fuerzas radiales, tal como se generan cuando arrancan o frenan los vehmulos conectados por la articulacion.
El documento US 4,867,071 ha dado a conocer una articulacion generica en la cual los segmentos de articulacion hembra y macho estan conectados entre ellos a traves de una espiga. Para proporcionar movimientos de pandeo esta previsto un cojinete giratorio, cabiendo tambien la posibilidad de transmitir movimientos de cabeceo a traves del cojinete giratorio. Entre el segmento de articulacion macho y la espiga esta previsto un cojinete de elastomero, comprendiendo el cojinete de elastomero dos manguitos de metal entre los cuales esta dispuesto un manguito de elastomero. En este caso, el manguito metalico interior descansa sobre la espiga. Dicho cojinete de elastomero causa una conexion exenta de juego entre los dos segmentos de articulacion en direccion radial, es decir, al arrancar y frenar los vehmulos.
El objeto en que se basa el invento consiste en proporcionar una articulacion de la mdole inicialmente indicada que no solamente sea apta para transmitir movimientos de cabeceo, de tambaleo y de pandeo entre los dos segmentos de articulacion, sino que sea capaz ademas de recibir tanto cargas verticales como fuerzas de elevacion.
Para la solucion del objeto, de acuerdo con la invencion se propone que el dispositivo de articulacion comprenda al menos un cojinete de casquillo como cojinete de metal y elastomero, que puede ser recibido por el segmento de articulacion macho, y que puede ser pretensado en el segmento de articulacion macho contra la espiga, y en particular contra el perno de la espiga, comprendiendo el dispositivo de articulacion al menos un cojinete de brida como cojinete de metal y elastomero, que esta dispuesto de modo pretensado entre el segmento de articulacion hembra y el macho. Como mmimo un cojinete de casquillo y tambien como minimo un cojinete de brida procuran que se puedan transmitir tanto movimientos de tambaleo como de cabeceo y particularmente tambien de pandeo entre los dos segmentos de articulacion, a saber, el segmento de articulacion macho y el segmento hembra. Ello quiere decir que los movimientos se realizan solamente a traves del cojinete de casquillo y el cojinete de brida. De modo adicional se considera que la espiga es recibida en su totalidad de modo bloqueado en rotacion por el segmento de articulacion hembra. De acuerdo con la definicion, la espiga comprende un perno, estando provisto en ambos lados del perno respectivamente un disco de acoplamiento que descansa en cada caso sobre el segmento de articulacion hembra. A traves de los discos de acoplamiento, el perno es conectado particularmente mediante unos tornillos con el segmento de articulacion hembra.
Unas caractensticas y configuraciones ventajosas se desprenden de las reivindicaciones dependientes.
Asf, en particular, esta previsto que el cojinete de casquillo y/o el cojinete de brida estan realizados en varias capas. De esta manera se logra que tanto las fuerzas como los angulos se reparten en las diversas capas del cojinete de casquillo y de brida, realizado como cojinete de metal y elastomero, de tal manera que en particular ninguna de las capas de elastomero recibe una carga que provoca un dano de la capa de elastomero. Dicho en otras palabras ello significa que sin danar las capas de elastomero se facilitan grandes modificaciones de angulo, en particular se proporcionan grandes angulos de pandeo.
El cojinete de casquillo comprende particularmente en el estado montado, es decir, en el estado de uso, unos casquillos de elastomero y de metal, orientados verticalmente de modo alternante. De ello se desprende que un cojinete de este tipo esta formado a partir de una pluralidad de casquillos de metal, dispuestos los unos tras los otros, entre los cuales esta dispuesto respectivamente un casquillo de un elastomero, por ejemplo de EPDM.
Para conectar el cojinete de casquillo de modo pretensado con el segmento de articulacion macho, puede estar previsto realizar el cojinete de casquillo en forma de un casquillo ranurado, insertando el casquillo ranurado en un anillo de apriete de tal modo que el cojinete de casquillo es pretensado contra el perno de la espiga. En este caso, el anillo de apriete puede ser un componente del segmento de articulacion macho, es decir, el anillo de apriete y el segmento de articulacion macho pueden formar un solo componente. En particular esta previsto que los casquillos del cojinete de casquillo estan unidos entre ellos en union por material. Ello quiere decir que los casquillos de metal y los casquillos de elastomero estan unidos en cada caso los unos con los otros mediante pegamento o mediante
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vulcanizacion. En este sentido se preve especialmente que el casquillo de elastomero interior del cojinete de casquillos esta unido con el perno de la espiga en union por material, particularmente a traves de vulcanizacion.
Los diversos casquillos de elastomero y de metal del cojinete de metal y elastomero realizado como cojinete de casquillo se vuelven mas cortos de forma escalonada hacia el exterior. De esta manera se logra que la curva caractenstica y la dilatacion de cada casquillo de elastomero es la misma. Ello es consecuencia del hecho de que el diametro de los casquillos de elastomero aumenta hacia el exterior mientras que la altura se reduce.
El cojinete de brida como cojinete de metal y elastomero esta estructurado de modo similar al cojinete de casquillo, estando sin embargo el cojinete de brida orientado principalmente horizontalmente en el estado montado. El cojinete de brida comprende una pluralidad de anillos de metal dispuestos concentricamente alrededor de la espiga, estando unos anillos de elastomero dispuestos entre los anillos de metal. Tambien en este caso los anillos de metal y de elastomero estan unidos los unos con los otros en union por material, particularmente mediante la vulcanizacion.
A continuacion, el invento se describe en detalle a modo de ejemplo, con la ayuda de los dibujos.
Fig. 1 muestra en este sentido los dos segmentos de articulacion de la articulacion en una vista en planta;
Fig. 2 muestra un corte de acuerdo con la lmea II-II de la Fig. 1;
Fig. 3 muestra un corte de acuerdo con la lmea III-NI de la Fig. 1.
La articulacion situada entre las dos partes del vehmulo 1 y 2 presenta la referencia 5. La articulacion 5 comprende el segmento de articulacion hembra 7 y el segmento de articulacion macho 9. En este caso, el segmento de articulacion macho 9 es recibido por el segmento de articulacion hembra 7, tal como ello se desprende observando las figuras 2 y 3. Los dos segmentos de articulacion 7 y 9 estan conectados el uno con el otro a traves de la espiga 11. La espiga 11 comprende un primer disco de acoplamiento 13 y un segundo disco de acoplamiento 14, que estan conectados con el perno 15 mediante unos tornillos 16. En este sentido, los dos discos de acoplamiento 13, 14 presentan en cada caso un collar 13a, 14a con el cual descansan sobre los brazos 7a, 7b del segmento de articulacion hembra 7. La espiga 11 en su totalidad es recibida de modo bloqueado en rotacion por el segmento de articulacion hembra.
El dispositivo de articulacion, identificado en su totalidad por 20, comprende el cojinete de casquillo 22 realizado como cojinete de metal y elastomero, y los dos cojinetes de brida 24, 26, realizados como cojinete de metal y elastomero, estando los dos cojinetes de brida 24, 26 realizados de la misma manera.
El cojinete de casquillo 22 presenta un casquillo de elastomero 28a que esta aplicado por vulcanizacion sobre el perno de la espiga 15. Despues del casquillo de elastomero 28a siguen de manera alternante casquillos de metal 30a, 30b, 30c y 30d entre los cuales esta dispuesto en cada caso un casquillo de elastomero adicional 28b, 28c, 28d. En este sentido, los casquillos de elastomero 28a a 28d pueden estar unidos con los casquillos de metal 30a a 30d en union por material, en particular mediante vulcanizacion. Tanto los casquillos de elastomero 28a a 28d como los casquillos de metal correspondientes 30a a 30d se vuelven mas pequenos hacia al exterior, en lo que se refiere a su altura, de modo que el cojinete de casquillo presenta un trazado en forma escalonada hacia el exterior, con la consecuencia de que, en caso de un movimiento de pandeo de los dos segmentos de articulacion 7 y 9 uno con respecto al otro, el cojinete de casquillo 22 como cojinete de metal y elastomero muestra una curva caractenstica con un curso ascendiente. Contra el perno 15 de la espiga 11 esta pretensado el cojinete de casquillo 22 a traves del segmento de articulacion macho. En este caso, el cojinete de casquillo 22 esta realizado preferiblemente en forma de casquillo ranurado, en el cual los dos extremos del cojinete de casquillo 22 realizado como casquillo ranurado son cerrados o casi cerrados por el segmento de articulacion macho 9 y el cojinete de casquillo 22 es pretensado contra el perno 15 de la espiga 11.
Los dos cojinetes de brida 24 y 26 estan apretados por encima y por debajo del segmento de articulacion macho 9 respectivamente entre el segmento de articulacion hembra 7 y el segmento de articulacion macho 9. Cada uno de estos dos cojinetes de brida 24, 26 presenta una pluralidad de anillos metalicos 40a a 40e dispuestos los unos encima de los otros, y horizontalmente en el estado montado, estando dispuesto entre los anillos metalicos 40a a 40e en cada caso un anillo de elastomero 42a a 42d. Tambien en este caso, tanto los anillos metalicos 40a a 40e como los anillos de elastomero 42a a 42d presentan una anchura diferente y presentan un trazado escalonado hacia el exterior, en direccion del segmento de articulacion macho 9.
El dispositivo de articulacion 20 elasticamente flexible tiene la capacidad de transmitir tanto movimientos de pandeo entre los dos segmentos de articulacion 7 y 9, como tambien movimientos de tambaleo y cabeceo.
De modo adicional, el dispositivo de articulacion 20 tiene la capacidad de recibir tanto cargas verticales como fuerzas de elevacion y de transferirlas desde uno de los segmentos de articulacion 7 hacia el otro segmento de articulacion macho 9.
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En este sentido, la articulacion 5 es esencialmente libre de desgaste, muestra buenos valores de amortiguacion en
10 que se refiere a movimientos de pandeo y tambaleo a ser transmitidos, y ademas es capaz de recibirtanto cargas verticales como fuerzas de elevacion. De modo adicional es exenta de mantenimiento y puede ser fabricada de manera economica.
Lista de referencias:
1 Parte de vetnculo
2 Parte de vetnculo 5 Articulacion
7 Segmento de articulacion hembra
7a, 7b Brazo del segmento de articulacion hembra
9 Segmento de articulacion macho
11 Espiga
13 Disco de acoplamiento 13a Collar
14 Disco de acoplamiento 14a Collar
15 Perno
16 Tornillo
20 Dispositivo de articulacion
22 Cojinete de casquillo realizado como cojinete de metal y elastomero 24 Cojinete de brida configurada como cojinete de metal y elastomero 26 Cojinete de brida configurado como cojinete de metal y elastomero 28a-d Casquillo de elastomero 30a-d Casquillo de metal 34 Anillo de apriete 40a-e Anillo de metal 42a-d Anillo de elastomero

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Articulacion (5) de un vehnculo articulado comprendiendo un segmento de articulacion macho (9) y un segmento de articulacion hembra (7), que estan unidos el uno con el otro a traves de una espiga (11) y mediante un dispositivo de articulacion elasticamente flexible,
    en donde el dispositivo de articulacion comprende al menos un cojinete de casquillo (22) como cojinete de metal- elastomero que puede ser recibido en el segmento de articulacion macho (9) y que puede ser pretensado contra la espiga (11) en el segmento de articulacion macho (9), caracterizada por el hecho de que
    el dispositivo de articulacion comprende al menos un cojinete de brida (24, 26) como cojinete de metal-elastomero que esta dispuesto entre el segmento de articulacion macho (9) y el segmento de articulacion hembra (7).
  2. 2. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por el hecho de que
    el cojinete de casquillo (22) y/o el cojinete de brida (24, 26)tienen una estructura de multicapa.
  3. 3. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que
    en el estado montado el cojinete de casquillo (22) comprende de modo alternante unos casquillos de elastomero y de metal (28a a 28d; 30a a 30d) orientados verticalmente.
  4. 4. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que
    el cojinete de casquillo (22) esta realizado en forma de un casquillo ranurado que puede ser pretensado contra la espiga (11) a traves de un anillo de apriete (34).
  5. 5. Articulacion (5) de un vehnculo articulado segun la reivindicacion 3 o 4, caracterizada por el hecho de que
    los casquillos de metal y elastomero individuales (28a a 28d; 30a, 30d) del cojinete de casquillo (22) estan unidos los unos con los otros en union por material.
  6. 6. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por el hecho de que
    un casquillo de elastomero (28a) interior del cojinete de casquillo (22) esta unido en union por material con la espiga (11).
  7. 7. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada por el hecho de que
    los casquillos de metal y de elastomero (28a a 28d; 30a a 30d) se hacen mas cortos de modo escalonado hacia el exterior a partir de la espiga (11).
  8. 8. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada por el hecho de que
    el cojinete de brida (24, 26) comprende una pluralidad de anillos metalicos (40a a 40e) concentrica alrededor de la espiga (11), estando dispuestos unos anillos de elastomero (42a de metal (40a a 40e).
  9. 9. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizada por el hecho de que los anillos de metal y de elastomero (40a a 40e; 42a a 42d) estan unidos los unos con los otros en union por material.
  10. 10. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, caracterizada por el hecho de que
    en el estado montado, los anillos de metal y de elastomero (40a a 40e; 42a a 42d) estan orientados horizontalmente.
  11. 11. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada por el hecho de que
    dos cojinetes de brida (24, 26) estan provistos, estando respectivamente un cojinete de brida dispuesto por encima y por debajo del segmento de articulacion macho (9).
  12. 12. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizada por el hecho de que
    el anillo de apriete (34) es parte del segmento de articulacion macho (9).
    dispuestos de manera a 42d) entre los anillos
  13. 13. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que
    la espiga (11) comprende un perno (15) asf como, de los dos lados del segmento de articulacion hembra (7), un disco de acoplamiento (13, 14), en donde cada disco de acoplamiento (13,14) esta conectado con el perno (15).
    5
  14. 14. Articulacion (5) de un vehnculo articulado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que
    la espiga (11) en su totalidad puede ser recibida de modo bloqueado en rotacion por el segmento de articulacion hembra (7).
    10
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