BRPI0003431A2 - Fluid self-adjustable spherical joint - Google Patents

Abstract

articulação esférica auto-ajustável, com fluído. a presente invenção refere-se a articulações esféricas em geral e mais especificamente as que são aplicadas em veículos automotores e são compostas por um pino esférico que é acoplado a dois mancais sendo o conjunto introduzido em uma carcaça que é fixada em urna peça e o corpo do pino esférico fixado a outra peça de modo que as duas peças recebam movimentos angulares e rotacionais proporcionados pelo deslocamento do pino esférico em relação à carcaça de articulação esférica. o mancal superior da articulação esférica é construído com uma bolsa interna que comunica-se com a lampa da carcaça e que por sua vez é conectada a um sistema de pressão acionado a partir do motor do veículo de modo que ao se acionar o sistema de pressão este injeta fluido no interior da bolsa do mancal superior da articulação esférica que, sob pressão conforma o conjunto pino esférico, mancal superior, mancal inferior e carcaça proporcionando ao conjunto a carga de deslocamento entre o pino esférico e a carcaça que é desejada para o fim a que se destina, importante efeito decorre da invenção, ao permitir que o sistema elimine folgas surgidas pelo uso e causadas pelo atrito entre o pino esférico e os mancais, de vez que ao ser injetado mais fluído na bolsa do mancal superior este provoca nova conformação do sistema, eliminando as folgas, restaurando a carga de deslocamento e aumentando a durabilidade da articulação esféúca pelo aumento do tempo de uso.

Description

“ARTICULAÇÃO ESFÉRICA AUTO-AJUSTÁVEL COM FLUÍDO” Esta invenção é referente a uma articulação esférica auto-ajustável com fluído, destinada a prover ligações entre peças que necessitem de movimentos angulares e rotacionais entre si, com aplicação mais específica em veículos automotores. As articulações esféricas conhecidas são normalmente compostas por um pino com uma das extremidades, esférica, chamado de pino esférico, cuja extremidade esférica é alojada no interior de um mancai que por sua vez é alojado no interior de uma carcaça ou receptáculo, que permite que a extremidade não esférica do pino fique disponível para ser fixada em uma peça, sendo outra peça fixada na parte externa da carcaça ou receptáculo de modo que as duas peças possam ser movimentadas angular e rotacionalmente utilizando os movimentos proporcionados pela articulação esférica. Estas conhecidas articulações esféricas, entretanto, possuem mancais construídos a partir de polímeros de pouca deformação, injetados e que exigem precisão interna e externa a fim de serem perfeitamente alojados no interior da carcaça e alojar perfeitamente a esfera do pino esférico em seu interior, mesmo após a montagem do conjunto, que é feita mediante pressão aplicada sobre o mancai para proporcionar determinada carga de esforço angular e rotacioiíal ao pino esférico de modo que a articulação esférica possa ser aplicada ao fim a que destina. Esta técnica, entretanto, é de difícil aplicação, dada a perfeição exigida na fabricação da carcaça, do pino esférico e do mancai, principalmente quando produzidas em série, pois, a impossibilidade de se fabricar várias peças com identidade dimensional e até mesmo de material ocasionam quando da montagem das articulações esféricas, cargas de esforço angular e rotacional diferentes, o que vem em prejuízo da qualidade de funcionamento quando aplicadas ao fim a que se destinam. Por outro lado, estas peças possuem uma durabilidade pré-determinada, até o momento considerada razoável, mas que, pela dinâmica do desenvolvimento tecnológico necessita ser aumentada, pois, o que se busca é sempre melhor qualidade e durabilidade para proporcionar economia. A durabilidade das articulações esféricas até o momento existentes é comprometida pelo seu desgaste natural provocado pelo atrito entre a esfera do pino esférico e o mancai, atrito este aplicado ao conjunto para produzir a carga de esforço angular e rotacional desejada. Com o desgaste do mancai pelo atrito, surgem folgas que tomam estas peças imprestáveis ao fim a que se destinam precisando então serem substituídas. Estes inconvenientes existentes no sistema construtivo e os efeitos provocados com o desgaste pelo uso tomam-se indesejáveis nos dias em que vivemos e para suprimí-los é que a presente invenção é apresentada. Na presente invenção, a articulação esférica é constituída de dois mancais que envolvem a esfera do pino esférico, e o conjunto é montado na carcaça ou receptáculo, sendo, entretanto, que o mancai superior, ou seja, aquele que suporta o pino esférico e está montado entre a esfera e a tampa de fechamento da abertura da carcaça por onde é introduzido o pino esférico, é construído com uma bolsa em seu interior que é interligada a um sistema de pressão construído a partir do funcionamento do motor do veículo e que injeta na bolsa, fluído, que tem por finalidade calibrar a pressão interna do mancai proporcionando à articulação esférica a carga de deslocamento angular e rotacional desejável para o fim a que se destina. Esta construção proporciona à articulação esférica auto-ajuste sempre que houver necessidade, seja através de um sistema de sensores ou mesmo manualmente, pelo condutor do veículo, quando o mesmo se deparar com os ruídos que surgem pelo aparecimento de folgas entre o mancai e a esfera do pino esférico.

Os desenhos anexos apresentam um exemplo preferido da invenção, nos quais: A figura 1, única, mostra a articulação esférica auto-ajustável com fluído, em corte longitudinal, para visualização de seus detalhes construtivos; A articulação esférica apresentada nesta figura, que é a modalidade preferida da invenção, compõe-se de um pino esférico (1) montado em um mancai superior (2) e um mancai inferior (3) sendo que o conjunto é introduzido na carcaça (4) que é fechada em seu orifício de montagem pela tampa (5) e, na extremidade oposta da carcaça (4), projeta-se o corpo do pino esférico (1) a ser fixado na peça que se pretende movimentar angular e rotacionalmente. O corpo do pino esférico (1) possui uma parte cônica onde é montado um espaçador (6) que tem por objetivo manter a capa de vedação (7) distante da carcaça (4) a fim de que o movimento angular entre o pino esférico (1) e a carcaça (4) não a danifiquem, sendo esta capa de vedação (7) firmemente fixada no corpo do pino esférico (1) por um anel retentor (8) e da mesma forma fixada em um canal existente na parte externa da carcaça (4) por anel vedador (9). Como mencionado, o corpo do pino esférico (1) destina-se à fixação da peça a qual se pretende proporcionar um movimento, angular e rotacional, sendo, da mesma forma, a parte externa da carcaça (4) destinada à fixação de outra peça com o mesmo objetivo de modo que o conjunto, articulação esférica, assim fixado, proporcionará movimentos angulares e rotacionais de duas peças entre si, como é a finalidade a que destina a articulação esférica. O mancai superior (2) montado na carcaça (4) é provido de uma bolsa interna que comunica-se com um furo central (10) previsto na tampa (5), que por sua vez é conectado a um sistema de pressão (11) acionado a partir do funcionamento do motor do veículo e que tem por finalidade injetar fluído na bolsa constante no interior do mancai (2) proporcionando ao conjunto, pino esférico (1), mancai superior (2), mancai inferior (3) e carcaça (4) um auto ajuste que resultará em uma carga de deslocamento do pino esférico (1) em relação à carcaça (4) igual à que é exigida para o fim a que se destina a articulação esférica. O sistema de pressão (11) para injeção de fluído no interior da bolsa do mancai superior (2) pode ser liberado para o trabalho da injeção de fluído, manualmente pelo condutor do veículo ou automaticamente por comando de sensores, e, objetiva manter a articulação específica sempre com igual carga de deslocamento, o mesmo efeito ocorrendo com as demais articulações esféricas, de mesma função, montadas no veículo, de modo que além de serem mantidas individualmente com a exata carga de deslocamento exigida para o fim a que se destina, idêntica carga é proporcionada a todas as articulações esféricas de mesma função no veículo, ou seja, possuirão também cargas de deslocamento idênticas entre si. Além deste importante efeito que a invenção proporciona, outro efeito não menos importante é o de que, a qualquer sinal de surgimento da indesejável folga entre o pino esférico (1), o mancai superior (2), o mancai inferior (3) e a carcaça (4), que é comum nos sistemas até então existentes em decorrência do atrito que é aplicado ao conjunto para proporcionar a carga de deslocamento, esta construção permite que o sistema de pressão (11) injete mais fluído na bolsa do mancai superior (2), conformando novamente o conjunto pino esférico (1) com o mancai superior (2), o mancai inferior (3) e a carcaça (4), eliminando a folga e restaurando a carga de deslocamento ao seu valor original, o que resulta em maior tempo de uso para a articulação esférica e conseqüentemente maior durabilidade.

REIVINDICAÇÕES

Claims (6)

1) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, constituída por um pino com uma das extremidades, esférica, chamado pino esférico, que é alojada em dois mancais e o conjunto montado em uma carcaça que permite que a extremidade não esférica do pino esférico fique disponível para ser fixada em uma peça, sendo outra peça fixada na parte externa da carcaça de modo que as duas peças possam ser movimentadas angular e rotacionalmente utilizando os movimentos proporcionados pela articulação esférica, caracterizada por ser composta de dois mancais, um superior e outro inferior, confeccionados em polímeros, possuindo o mancai superior uma bolsa interna que ao injetar fluído sob pressão conforma perfeitamente às superfícies do conjunto, composto pelo pino esférico, mancai superior, mancai inferior e carcaça, provendo-os com a exata carga de deslocamento do pino esférico em relação a carcaça que é exigida para a aplicação a que se destina;

2) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, conforme reivindicação 1, caracterizada por possuir a bolsa existente no interior do mancai superior, um canal de comunicação que através da parte central da tampa é conectado a um sistema de pressão conectado ao motor do veículo, que tem por função injetar fluído no interior da bolsa do mancai para proporcionar a carga de deslocamento desejada;

3) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, conforme reivindicações 1 e 2, caracterizada por ser o sistema de pressão de injeção de fluído acionado manualmente pelo condutor do veículo ou automaticamente por comando de sensores.

4) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, conforme reivindicações 1, 2 e 3, caracterizada por eliminar através da injeção de mais fluído na bolsa do mancai superior, as folgas que surgem no conjunto e que são causadas pelo desgaste decorrente do atrito que proporciona a carga de deslocamento em função do uso, através de nova coníormaçao do conjunto pmo estenco, mancai superior, mancai inferior e carcaça;

5) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, conforme reivindicações-Ly-2^-3 e 4, caracterizada por proporcionar através da eliminação da folga do sistema, a restauração da carga de deslocamento ao seu valor original, resultando em maior tempo de uso e conseqüentemente maior durabilidade; e

6) Articulação esférica auto-ajustável, com fluído, conforme reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizada por permitir que através do sistema de pressão todas as articulações esféricas de mesma função montadas no veículo possuam entre si idêntica carga de deslocamento entre o pino esférico e a carcaça e que essa carga seja exatamente aquela que é desejada.