ES2971428T3 - Mangueta de dirección de un vehículo comercial - Google Patents
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Abstract
Una articulación de dirección (1) de un vehículo utilitario, que consta de un material de fundición, tiene un cuerpo principal (2), un cojinete de articulación de dirección (3), una porción receptora (4) en forma de copa, de tipo cubo, abierta hacia una llanta de una rueda de vehículo y adecuada para recibir un cojinete antifricción (23) y un muñón de cojinete (22), y una porción receptora de pastilla (5) para recibir una pastilla de freno (27), teniendo dicha porción receptora un soporte (6) y dos elementos de soporte (7) dispuestos uno detrás de otro en el sentido de giro de la rueda del vehículo, estando configurado en el cuerpo principal (2) un brazo guía (8) para la unión de una guía de eje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Mangueta de dirección de un vehículo comercial
La presente invención se refiere a una mangueta de dirección de un vehículo comercial hecha de un material fundido según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las manguetas de dirección de vehículos comerciales suelen estar fabricadas de acero, especialmente debido a las cargas grandes, variadas y cambiantes. Al diseñar componentes forjados, la forma y la finura suelen ser muy limitadas.
Tales manguetas de dirección forjadas suelen consistir en un cuerpo base simple con pasadores y brazos adjuntos, que generalmente están diseñados en línea recta, ya que la geometría deseada debe lograrse con el menor número de pivotes posible para producir mediante conformación la forma a partir de un cuerpo base forjado (pieza en bruto), como por ejemplo una varilla cilíndrica o una viga rectangular.
El acero obtiene su alta resiliencia de los elementos de aleación y del proceso de conformación, pero su forma es limitada y muy costosa debido al aporte de calor al material y al proceso de fabricación requerido durante la forja.
La alta capacidad de carga es necesaria para poder absorber las cargas en caso de una colisión lateral, en las que una rueda del vehículo choca contra un borde, como por ejemplo un bordillo, en sentido transversal a la dirección de marcha. Una carga de este tipo se prueba en particular en el llamado ensayo de impacto en bordillo, que simula el deslizamiento y el impacto del vehículo industrial sobre un bordillo perpendicular a la dirección de marcha.
Para evitar las desventajas antes mencionadas, a partir del documento DE 10 2004 034 565 A1 se conoce una mangueta de dirección de material fundido, que presenta un cuerpo base parcialmente en forma de placa, un cojinete de mangueta de dirección y un alojamiento en forma de buje para alojar un rodamiento y un muñón de eje. En la mangueta de dirección también está formado un puente de soporte de freno para alojar pastillas de freno dispuestas a ambos lados de un disco de freno.
A partir del documento WO 2018/154502 A1 se conoce una disposición de pinza de freno de disco y abrazadera de buje para un freno de disco, en donde las pastillas de freno están suspendidas a ambos lados de un disco de freno mediante pasadores de retención de pastillas en orificios previstos en el cuerpo de una pinza y orificios laterales en las placas de las pastillas de freno. El cuerpo de pinza de buje de la disposición también incluye puntos de conexión adecuados para conectar la disposición a las suspensiones o la dirección del vehículo.
El objeto de la presente invención es mejorar una mangueta de dirección de un vehículo comercial hecha de un material fundido, en particular en lo que respecta a su peso y estabilidad, de tal manera que pueda soportar la carga de un impacto lateral incluso a temperaturas inferiores a cero, en particular a temperaturas inferiores a -40 ° Celsius.
Este objeto se logra mediante una mangueta de dirección de hierro fundido con las características de la reivindicación 1.
La mangueta de dirección de acuerdo con la invención presenta un cuerpo base, un cojinete de mangueta de dirección y un alojamiento en forma de copa en forma de buje, abierto hacia una llanta de una rueda de vehículo, para recibir un rodamiento y un muñón de eje.
La mangueta de dirección presenta además un soporte de pastilla para sujetar una pastilla de freno con un soporte y dos elementos de soporte dispuestos uno detrás de otro en el sentido de rotación de la rueda del vehículo.
En el cuerpo base de la mangueta de dirección también están formadas una conexión de manillar para conectar un brazo de control de eje y una escotadura provista de nervaduras en la zona del cojinete de mangueta de dirección. Una pared de la escotadura provista de nervaduras forma un fondo del alojamiento en forma de copa para recibir el rodamiento y el muñón de eje.
Un muñón de eje de este tipo se caracteriza por su gran variabilidad de forma debido al material fundido. Moldeando un alojamiento de pastilla y una conexión de manillar, se hace posible un montaje sencillo, ya que la conexión de manillar y al menos parte de un soporte de freno utilizado para sujetar las pastillas no tienen que montarse por separado.
Además se pueden evitar duplicaciones de material, especialmente en la zona del soporte de la pastilla y de la conexión de manillar.
Las variantes de realización ventajosas de la invención son el objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Según una variante de realización ventajosa de la invención, la conexión de manillar está configurada en el lado del cojinete de mangueta de dirección que se extiende desde el cuerpo base.
De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso, la conexión de manillar está configurada como un brazo que sobresale de un cuerpo base del muñón de eje con un orificio en su extremo libre.
Según otra variante de realización ventajosa, el cuerpo base presenta al menos una abertura, lo que permite una mayor optimización del peso de la mangueta de dirección.
La forma de la escotadura permite, por un lado, una mayor optimización del peso.
La forma con nervaduras garantiza la estabilidad necesaria del muñón de eje.
Según otra variante de realización ventajosa, en el cuerpo base está formada una escotadura en la zona del alojamiento de pastilla entre los soportes.
Esta escotadura también permite una mayor optimización del peso del muñón de eje.
De acuerdo con otra variante de realización ventajosa, el cuerpo base presenta una zona de agarre para agarrar un disco de freno.
En otra forma de realización, la conexión de manillar se fija en la zona de agarre del disco.
De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso, esta zona de agarre está configurada en su cara frontal orientada hacia la rueda del vehículo como brida para la fijación de un tramo de un soporte de freno.
Esto permite el uso variable de una mangueta de dirección de este tipo tanto para la fijación de pastillas de freno a ambos lados de un freno de disco como para la disposición de dichas pastillas de freno únicamente en un lado. A continuación se explican con más detalle ejemplos de realización preferidos de la invención con ayuda de los dibujos adjuntos. Muestran:
las Fig. 1 y 2 representaciones esquemáticas en perspectiva de una primera variante de realización de una mangueta de dirección de acuerdo con la invención desde diferentes perspectivas, las Fig. 3 y 4 representaciones esquemáticas en perspectiva correspondientes a las Fig. 1 y 2 de una segunda variante de realización de una mangueta de dirección de acuerdo con la invención y la Fig. 5 una vista esquemática en perspectiva del muñón de eje mostrado en las Figuras 3 y 4 con un freno de disco dispuesto en él.
En la siguiente descripción de las figuras, términos como arriba, abajo, izquierda, derecha, delante, detrás, etc. se refieren exclusivamente a la representación y posición a modo de ejemplo de la mangueta de dirección, del cuerpo base, del cojinete de mangueta de dirección, del alojamiento, del alojamiento de pastilla, de la conexión de manillar y similar, seleccionadas en las figuras respectivas. Estos términos no deben entenderse como restrictivos, es decir, estas relaciones pueden cambiar debido a diferentes posiciones de trabajo o al diseño espejosimétrico o similares. En las Fig. 1 a 5, el número de referencia 1 designa una mangueta de dirección de un vehículo comercial hecha de un material fundido.
Las Fig. 1 y 2 muestran una primera variante de realización de una mangueta de dirección 1 de este tipo, mientras que las Fig. 3 y 4 muestran una variante de realización alternativa de una mangueta de dirección 1 de acuerdo con la invención.
Ambas variantes de realización de una mangueta de dirección 1 de este tipo tienen un cuerpo base 2, desde el cual se extiende un cojinete de mangueta de dirección 3 con un saliente 12 superior e inferior, con orificios 11 previstos dentro para recibir un pasador para el acoplamiento giratorio a un eje de rueda.
Desde el cuerpo base 2, hacia la llanta de rueda (no representada), se extiende un alojamiento 4 en forma de buje, abierto hacia la llanta de rueda del vehículo, que sirve para alojar un rodamiento y un muñón de eje, que se acopla mediante tornillos a la llanta de rueda y preferiblemente también al disco de freno.
Como se puede deducir además de las Fig. 1 a 4, en el cuerpo base 2, encima del saliente 12 que sirve para alojar el pasador para fijar el eje de vehículo, se encuentra un alojamiento de pastilla 5 para sujetar una pastilla de freno con un soporte 6 y dos elementos de soporte 7 dispuestos uno detrás de otro en el sentido de giro de la rueda de vehículo. Los elementos de soporte 7 están configurados preferiblemente en forma de cuernos de soporte. Los soportes 6 están configurados delante de los respectivos lados interiores enfrentados entre sí de los elementos de soporte 7 en el cuerpo base 2 en forma de superficies planas sobre las que se puede apoyar una pastilla de freno hacia el eje de rotación de la rueda del vehículo.
Como se muestra en las Fig. 1 y 2, entre los dos soportes 6 está formada una escotadura 17, que sirve esencialmente para ahorrar peso del muñón de dirección 1.
En la variante de realización mostrada en las Fig. 3 y 4, el cuerpo base 2 está configurado de tal manera que entre los soportes 6 se forma un nervio de conexión recto, que está ligeramente descendido con respecto a los soportes 6 mediante un escalón.
Como también se puede ver en las Fig. 1 y 3, en el cuerpo base 2 está configurada una conexión de manillar 8 para conectar un brazo de control del eje, por ejemplo una horquilla o un manillar. La conexión de manillar 8 se extiende desde el cuerpo base 2 aproximadamente hasta el lado del cojinete de mangueta de dirección 3 en ángulo con respecto a los salientes 12 que forman el cojinete de mangueta de dirección 3.
La conexión de manillar 8 se compone de un brazo 9 que sobresale del cuerpo base 2 de la mangueta de dirección 1, en cuyo extremo libre está previsto un orificio 10, en el cual se puede alojar un pasador para la conexión con el brazo de control del eje.
Como se muestra en las Figuras 1 a 4, el cuerpo base 2 tiene al menos una abertura 13. En los ejemplos de realización representados en las figuras, cada uno de los cuerpos base 2 presenta un gran número de tales aberturas 13.
Las aberturas 13 sirven por un lado para ahorrar peso del muñón de dirección 1.
Al mismo tiempo, la estructura de celosía formada del cuerpo base 2 garantiza una mejor disipación del calor generado durante el proceso de frenado, causado por los elementos de fricción del disco de freno y de la pastilla de freno.
Como se muestra, en particular en la variante de realización de acuerdo con la Fig. 3, en el cuerpo base 2 está formada en la zona del cojinete de mangueta de dirección 3 una escotadura 14 provista de nervaduras, que separa la zona de la parte de la mangueta de dirección 1 orientada hacia el eje del vehículo de la parte de la mangueta de dirección 1 orientada hacia la rueda del vehículo.
La pared provista de nervaduras de esta escotadura 14 forma al mismo tiempo el fondo del alojamiento 4 para el alojamiento del rodamiento y del muñón de eje.
En el cuerpo base 2 está formada radialmente al alojamiento 4, más allá de los elementos de soporte 7, una zona de agarre 15 para agarrar un disco de freno (no representado).
Esta zona de agarre 15 está configurada, como se muestra en las Fig. 2 y 4, como brida en su cara frontal 16 orientada hacia la rueda del vehículo para fijar una tramo de un soporte de freno.
La mangueta de dirección 1 de material fundido es suficientemente estable gracias a su forma, en particular gracias al alojamiento 4 en forma de copa abierto hacia la llanta de la rueda del vehículo para recibir el rodamiento y el muñón de eje, en donde el muñón de eje se ensancha preferiblemente de forma radial hacia la llanta de rueda, para soportar también cargas en choques laterales en los que una rueda del vehículo golpea un borde, como por ejemplo un bordillo, perpendicular a la dirección de marcha. Una carga de este tipo se prueba en particular en el llamado ensayo de impacto en bordillo, que simula el deslizamiento y el impacto del vehículo industrial sobre un bordillo perpendicular a la dirección de marcha.
La Figura 5 muestra un freno de disco de un vehículo comercial dispuesto sobre un muñón de eje 1 mostrado en las Figuras 3 y 4, así como un muñón de eje 23 y un soporte de rueda 21.
La mangueta de dirección 1, preferiblemente de fundición nodular, está unida articulada alrededor de un eje de giro vertical a través del cojinete de mangueta de dirección 3 con un soporte de eje 10. Un disco de freno 2 agarra el alojamiento 4 en forma de buje de la mangueta de dirección 1.
La Figura 5 también muestra un cilindro de freno 25, una pinza de freno 26 que abarca el disco de freno 2 y pastillas de freno 27 dispuestas a ambos lados del disco de freno 20 en la pinza de freno 26. Un pasador de mangueta de dirección 19 está alojado en el cojinete de mangueta de dirección 3, que está alojado de forma giratoria en una escotadura del cojinete de mangueta de dirección 3.
Para fijar una rueda de vehículo está previsto un soporte de rueda 21, en el que se puede montar la llanta de una rueda de vehículo (no representada) utilizando un gran número de tornillos de rueda 24.
El soporte de rueda 21 y el disco de freno 20 están montados, como se muestra en la Fig. 5, sobre un rodamiento 23, de modo que pueden girar con respecto a la mangueta de dirección 1 alrededor de un eje de rotación de rueda. Para ello, el rodamiento 23 está alojado en el alojamiento 4 en forma de buje de la mangueta de dirección 1.
Como se muestra además en la Fig. 5, el rodamiento 23 sirve para soportar un muñón de eje 22, que descansa por fricción sobre un anillo interior del rodamiento 23. El muñón de eje 22, que está fabricado preferiblemente de hierro fundido, está unido de forma resistente al giro con el soporte de rueda 21.
El propio disco de freno 20 presenta un anillo de fricción y un casquillo que se extiende perpendicularmente a la superficie de fricción del anillo de fricción, cuyo extremo libre está dispuesto entre una sección de cuello del soporte de rueda 21 y una zona de brida del muñón de eje 22. El disco de freno 20 tiene además una zona de brida formada en la circunferencia interior del casquillo del disco de freno 20, que está provista de orificios pasantes a través de los cuales se extienden tornillos 28, que se atornillan en la brida del soporte de rueda 21.
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
1 mangueta de dirección
2 cuerpo base
3 cojinete de mangueta de dirección
4 alojamiento
5 alojamiento de pastilla
6 soporte
7 elemento de soporte
8 conexión de manillar
9 brazo
10 orificio
11 orificio
12 saliente
13 abertura
14 escotadura
15 zona de agarre
16 cara frontal
17 escotadura
18 soporte de eje
19 pasador de mangueta de dirección
20 disco de freno
21 Soporte de rueda
22 muñón de eje
23 rodamiento
24 tornillo de rueda
25 cilindro de freno
26 pinza de freno
27 pastilla de freno
28 tornillo
Claims (7)
1. Una mangueta de dirección (1), compuesta de un material fundido, de un vehículo comercial, que tiene
- un cuerpo base (2);
- un cojinete de mangueta de dirección (3);
- un alojamiento (4) de tipo buje, en forma de cubo, abierto hacia una llanta de una rueda de vehículo, para recibir un rodamiento (23) y un muñón de eje (22),
- un alojamiento de pastilla (5) para recibir una pastilla de freno (27), que tiene un soporte (6) y dos elementos de soporte (7) dispuestos uno tras otro en el sentido de rotación de la rueda del vehículo,
en donde, una conexión de manillar (8) para fijar un manillar de dirección está formado en el cuerpo base (2), caracterizada por que en la zona del cojinete de mangueta de dirección (3) está formada una escotadura (14) provista de nervaduras,
la pared de la escotadura (14) está provista de nervaduras que forman un fondo del alojamiento (4) en forma de cubo para recibir el rodamiento (23) y el muñón de eje (22).
2. Mangueta de dirección (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que la conexión de manillar (8) está formada lateralmente con relación al cojinete de muñón de eje (3) y se extiende alejándose del cuerpo base (2).
3. Mangueta de dirección (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que la conexión de manillar (8) está configurada como un brazo (9) que sobresale de un cuerpo base (2) del muñón de eje (1) y tiene un orificio (10) configurado en su extremo libre.
4. Mangueta de dirección (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo base (2) tiene al menos una abertura (13).
5. Mangueta de dirección (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que se forma una escotadura (17) en el cuerpo base (2) en la región del alojamiento de pastilla (5) entre los soportes (6).
6. Mangueta de dirección (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cuerpo base (2) tiene una región de agarre (15) para agarrar un disco de freno (20).
7. Mangueta de dirección (1) según la reivindicación 6, caracterizada por que la cara frontal (16) de la región de agarre (15) orientada hacia la rueda del vehículo está configurada como una brida para montar un tramo de un soporte de freno.
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