ES2231368T3 - Apoyo de un acoplamiento de quinta rueda. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el apoyo de un acoplamiento de quinta rueda (1) con un soporte de cojinete (30) en forma de estribo y un puente (20), paralelo al eje de giro del acoplamiento de quinta rueda, que va fijado en una placa giratoria (2) del acoplamiento de quinta rueda (1), que se apoya sobre el soporte de cojinete (30), donde entre el soporte de cojinete (30) y el puente (20) está dispuesto un elemento amortiguador como elemento de balanceo (10), caracterizado porque el elemento de balanceo (10) presenta en estado instalado por lo menos un espacio hueco (11).

Description

Apoyo de un acoplamiento de quinta rueda.

La invención se refiere a un dispositivo para el apoyo de un acoplamiento de quinta rueda conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

El apoyo para un acoplamiento de quinta rueda establece la unión entre la placa giratoria y los elementos de subestructura tales como soportes de cojinete, placas de montaje, dispositivos de elevación o desplazamiento. Se trata de componentes que soportan el acoplamiento de quinta rueda y que a su vez están ellos mismos unidos firmemente al bastidor del vehículo. La unión ha de transmitir todas las fuerzas que surjan durante el funcionamiento. Además de esto y como compensación durante la marcha sobre terreno irregular debe ser posible un movimiento de giro del acoplamiento de quinta rueda de por lo menos 12º alrededor del eje transversal del vehículo. Con vistas a los procesos de acoplamiento de semi-remolques ligeros y vacíos es necesario que el movimiento de giro se pueda iniciar con gran facilidad. La dureza de movimiento del apoyo puede dar lugar, al acoplar, a que el peso del semi-remolque no sea suficiente para llevar un acoplamiento que esté en posición inclinada a una posición paralela a la cara inferior del semi-remolque. En ese caso la posición del pivote central con respecto al mecanismo de enganche en el acoplamiento de quinta rueda no es correcto viéndose afectada la función de cierre del acoplamiento de quinta rueda. Normalmente se consigue un apoyo con facilidad de movimiento mediante una unión por bulón.

Un apoyo de esta clase para un acoplamiento de quinta rueda se conoce por la solicitud de patente alemana de referencia 199 52 997.3-21 (fecha de publicación 17.05.2001) que describe un dispositivo de fijación con un soporte de cojinete y un elemento de apoyo que actúa conjuntamente con el soporte de cojinete, y que se puede fijar a una placa giratoria del acoplamiento de quinta rueda. El cojín de goma dispuesto entre el soporte de cojinete y el elemento de apoyo, sin embargo, está fabricado en un material macizo y sólo permite los movimientos de giro de la placa giratoria con gran esfuerzo.

Por la patente DE 44 02 526 A1 se conoce un dispositivo para el apoyo de un acoplamiento de quinta rueda, donde la unión entre la placa giratoria y el soporte del cojinete se establece por medio de un bulón, encima del cual se coloca una vaina elástica, un así denominado casquillo de goma. Este tipo de unión exige un mecanizado complejo de la placa giratoria, del bulón y del soporte de cojinete. Debido al material macizo y a las grandes superficies de rozamiento el giro de la placa giratoria es bastante duro.

La patente DE 30 40 925 C2 describe un acoplamiento de quinta rueda en el que para evitar el mecanizado se establece la función de articulación mediante elementos de goma. Para ello se aprovecha la elasticidad de la goma para asegurar una cierta movilidad entre el soporte de cojinete y la placa giratoria. El movimiento de giro de la placa giratoria resulta posible por el desplazamiento de la goma. Este tipo de apoyo con un acoplamiento de desplazamiento se puede fabricar a precio muy económico pero gira con dureza debido a la gran fuerza necesaria para desplazar la goma.

La patente DE 23 03 163 B describe el estado de la técnica que forma la especie. El apoyo que allí se describe para un acoplamiento de quinta rueda comprende una placa para el acoplamiento de quinta rueda que apoya sobre un soporte de cojinete y que va fijada a la cara inferior de la placa para el acoplamiento de quinta rueda mediante un pestillo que atraviesa el soporte de cojinete. En el pestillo, por el lado del soporte de cojinete, está formado un soporte para la fijación de un perfil de goma macizo, mediante el cual se trata de conseguir la amortiguación de los choques y cargas que se produzcan. El perfil de goma macizo solamente permite el giro del acoplamiento de quinta rueda aplicando un gran esfuerzo, igual que en el acoplamiento de desplazamiento antes descrito.

Otro elemento amortiguador descrito en la patente DE 23 03 163 B se compone de un tubo de goma, pero que en estado montado queda relleno por un bulón y por lo tanto no puede contribuir o puede contribuir muy poco a facilitar un movimiento de balanceo.

La patente JP 11198870 A describe un apoyo similar de un acoplamiento de quinta rueda mediante un elemento amortiguador en forma de un casquillo de goma, a través del cual pasa un eje de apoyo unido a la placa de acoplamiento de quinta rueda. El elemento amortiguador es elástico y dispone de espacios huecos pero no puede realizar ningún movimiento de rodadura.

Es por lo tanto objetivo de la presente invención crear un dispositivo que permita un apoyo más suave de un acoplamiento de quinta rueda sin un costoso mecanizado de repaso de los componentes.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención por el hecho de que el elemento de balanceo, en estado instalado, presenta por lo menos un espacio hueco. Se entiende por elemento de balanceo preferentemente un elemento elástico que en estado deformado, especialmente comprimido, realiza todavía un movimiento de rodadura.

La instalación de un elemento de balanceo permite así un basculamiento suave del acoplamiento de quinta rueda. Los materiales preferidos son por ejemplo goma, poliuretano o acero de muelles. Éstos ofrecen la ventaja de que el espacio para su instalación se puede fabricar con unas tolerancias de fabricación grandes. Se puede renunciar a un trabajo de repaso mecánico de las superficies de contacto en la zona del puente y del soporte de cojinete en forma de estribo, ya que hay una compensación de las tolerancias gracias a la elasticidad del elemento de balanceo.

Una forma de realización preferida del elemento de balanceo se caracteriza porque el elemento de balanceo tiene forma tubular y posee por lo menos un espacio hueco paralelo al eje transversal del acoplamiento de quinta rueda. Debido a la forma tubular de las superficies de contacto del elemento de balanceo resulta posible un movimiento de rodadura, es decir, de balanceo mejorado del elemento de balanceo.

Este movimiento se puede realizar aplicando un esfuerzo relativamente reducido.

Otra ventaja de la forma tubular del elemento de balanceo consiste en que las variaciones de diferencia del elemento de balanceo causadas por tolerancias de fabricación se pueden tolerar mejor que en el caso de un material macizo. Resulta favorable una forma de realización en la que el por lo menos un espacio hueco del elemento de balanceo sea tan grande que las superficies interiores del elemento de balanceo no rocen entre sí incluso en estado instalado. El roce entre las paredes interiores del elemento de balanceo reduce el movimiento de balanceo y eventualmente incrementaría el desgaste del elemento de balanceo.

En el elemento de balanceo y en el soporte de cojinete en forma de estribo o en el puente están conformados ventajosamente unos medios para la fijación con ajuste positivo del elemento de balanceo. En una forma de realización preferida, sobre la superficie exterior del elemento de balanceo está conformado por lo menos un botón que penetra en un rebaje del soporte de cojinete en forma de estribo o del puente. El botón puede estar conformado, por ejemplo, por el lado del elemento de balanceo próximo al soporte de cojinete en forma de estribo y penetrar en el soporte de cojinete en forma de estribo. Pero también cabe una forma de realización con un rebaje en el elemento de balanceo y un botón en el soporte del cojinete en forma de estribo o en el puente. La unión con ajuste positivo entre el elemento de balanceo y el soporte del cojinete en forma de estribo o el puente sirve como ayuda para el montaje al ensamblar el acoplamiento de quinta rueda y procura una posición adaptada a la finalidad del elemento de balanceo, entre el soporte de cojinete en forma de estribo y el puente.

Una forma de realización preferida del dispositivo de apoyo para un acoplamiento de quinta rueda se caracteriza porque el elemento de balanceo va fijado al puente o al soporte de cojinete en forma de estribo. La fijación puede realizarse como unión pegada por tiempo limitado, mientras dure el montaje. La ventaja de la unión pegada radica en la sencillez de montaje ya que el cojín de goma se puede montar junto con el puente y no se corre ni se cae.

Una forma de realización ventajosa presenta un puente en forma de U. Debido a la forma en U del puente el espacio de instalación del elemento de balanceo viene prefijado en combinación con el soporte de cojinete en forma de estribo y el elemento de balanceo queda pretensado.

Resulta conveniente una forma de realización en la que en la zona de contacto entre el elemento de balanceo y el puente y el soporte de cojinete en forma de estribo, la curvatura de la sección del puente está ajustada de tal manera con el soporte de cojinete en forma de estribo que se forma un espacio de instalación en forma de cuña con lo cual, incluso al aumentar el ángulo de giro alrededor del eje transversal del vehículo, el elemento de balanceo queda más comprimido en la zona del borde al irse formando el espacio de instalación en forma de cuña, limitándose su movimiento de balanceo. Con una elección de materiales adecuada y un diseño conveniente del elemento de balanceo se obtiene, mediante el espacio de instalación en forma de cuña, un par de reacción en el sentido de la posición de partida, de manera que el acoplamiento de quinta rueda vuelve a la posición paralela a la cara inferior del semi-remolque. Esto resulta ventajoso al acoplar un semi-remolque ligero o vacío.

El puente se compone ventajosamente de dos brazos y una pieza de unión, donde la pieza de unión presenta, por lo menos en una zona entre el elemento de balanceo y el brazo, un resalte en forma de escalón. Al someterse el acoplamiento de quinta rueda a un esfuerzo de tracción, tal como sucede por ejemplo al marchar en curva, el saliente en forma de escalón actúa como tope protegiendo al elemento de balanceo contra daños.

Una forma de realización preferida se caracteriza por tener como mínimo dos elementos de retención que sobresalen en la dirección periférica, en la superficie envolvente interior del soporte de cojinete en forma de estribo. Con ayuda de estos elementos de retención se limita el movimiento del elemento de balanceo alrededor del eje transversal del vehículo y se fija la posición del elemento de balanceo en el soporte de cojinete.

A continuación se describe un ejemplo de realización de la invención, representado en los dibujos.

Las figuras muestran:

Figura 1 una sección de un ejemplo de realización del apoyo de un acoplamiento de quinta rueda conforme a la invención,

Figura 2 una sección longitudinal a lo largo del eje A-A, y

Figura 3 una vista lateral según la figura 1, estando el apoyo basculado.

El acoplamiento de quinta rueda 1 representado en las figuras 1 a 3 tiene el diseño usual en lo que se refiere a su mecanismo de acoplamiento propiamente dicho. Por la cara inferior de una placa giratoria 2 se puede fijar un puente 20 mediante dos tornillos 3, 4.

El soporte de cojinete tiene forma de estribo, tal como se puede reconocer en las figuras 1 y 3. Con respecto a la placa giratoria 2 se apoya a través de un casquete de cojinete de plástico 40. El casquete de cojinete de plástico 40 tiene como objetivo reducir el desgaste en la cara inferior de la placa giratoria 2 y en la cara superior del soporte de cojinete en forma de estribo 30.

En las figuras 1 y 3 se reconocen en la parte superior del soporte de cojinete en forma de estribo 30 y sobre la superficie envolvente interior los dos elementos de retención 31 en forma de nervios que sobresalen. El elemento de balanceo 10 está dispuesto limitado por los dos elementos de retención 31, 32, el soporte de cojinete en forma de estribo 30 y el puente 20.

De acuerdo con la figura 2, el puente 20 tiene sencillamente forma de U, y comprende un puente de unión horizontal 24 y los brazos 22, 23 situados en sus extremos, en los que van fijados los tornillos 3, 4 para la aplicación del puente 20 debajo de la placa giratoria 2. Entre el elemento de balanceo 10 y el brazo 23, el puente de unión 24 presenta un resalte en forma de escalón 21. Este resalte en forma de escalón 21 impide que el elemento de balanceo 10 sufra daños en el caso de que el acoplamiento de quinta rueda se vea sometido a un esfuerzo de tracción, ya que el resalte en forma de escalón 21 se apoya en la cara interior del soporte de cojinete en forma de estribo 30, quedando de esta manera un espacio residual protegido entre el puente 20 y el soporte de cojinete 30. En caso de carga normal, el puente de unión 24 del puente 20 está dispuesto todo alrededor distanciado del soporte de cojinete 30.

El elemento de balanceo 10 de forma tubular se extiende en la dirección del eje transversal del vehículo y se comprime en la posición de instalación, existiendo también en estado instalado un espacio hueco 11, que se reconoce en las figuras 1 a 3. La figura 2 muestra además el botón 12 que penetra en el correspondiente rebaje en el soporte de cojinete 30 para la fijación del elemento de balanceo 10.

La figura 3 muestra el funcionamiento del elemento de balanceo 10 en caso de estar acodado el vehículo tractor 15º respecto al semi-remolque. Frente al estado de instalación la forma de sección inicialmente simétrica del elemento de balanceo 10 se ha modificado. El radio de curvatura de la sección del puente 26 es mayor que el radio de curvatura del soporte de cojinete en forma de estribo 34. En la zona comprimida del elemento de balanceo 10 convergen la superficie envolvente interior del soporte de cojinete 30 que hace contacto con el elemento de balanceo, a la derecha del eje central A-A, y la superficie del puente de unión 25 que hace contacto con el elemento de balanceo 10, con un ángulo que va creciendo según aumenta el acodamiento. La fijación del elemento de balanceo 10 en el caso de acodamiento máximo queda soportada por el elemento de retención 32. Los elementos de retención 31, 32 solamente tocan el elemento de balanceo 10 en estado instalado. En la figura 3 se ve además que el elemento de balanceo apenas modifica su posición de instalación con relación al soporte de cojinete en forma de estribo 30, pero sí con respecto al puente 20. Esto es posible debido a la mayor anchura de la superficie de contacto del puente de unión 25 con respecto a la anchura del elemento de balanceo, de manera que el elemento de balanceo 10 puede rodar sobre el puente de unión 24 del puente 20.

Referencias

1

Semi-remolque

2

Placa giratoria

3

Tornillos

4

Tornillos

10

Elemento de balanceo

11

Espacio hueco del elemento de balanceo

12

Botón

20

Puente

21

Resalte en forma de escalón

22

Brazo

23

Brazo

24

Puente de unión

25

Superficie de contacto del puente de unión

26

Radio de curvatura de la sección del puente

30

Soporte de cojinete en forma de estribo

31

Elemento de sujeción

32

Elemento de sujeción

33

Superficie envolvente interior del soporte de cojinete

34

Radio de curvatura del soporte de cojinete en forma de estribo

40

Casquete de cojinete de plástico

Claims (13)

1. Dispositivo para el apoyo de un acoplamiento de quinta rueda (1) con un soporte de cojinete (30) en forma de estribo y un puente (20), paralelo al eje de giro del acoplamiento de quinta rueda, que va fijado en una placa giratoria (2) del acoplamiento de quinta rueda (1), que se apoya sobre el soporte de cojinete (30), donde entre el soporte de cojinete (30) y el puente (20) está dispuesto un elemento amortiguador como elemento de balanceo (10), caracterizado porque el elemento de balanceo (10) presenta en estado instalado por lo menos un espacio hueco (11).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) es de goma.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) es de poliuretano.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) es de un acero muelle.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) tiene forma tubular.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el espacio hueco (11) del elemento de balanceo (10) es tan grande que las superficies interiores del elemento de balanceo (10) no rozan entre sí en estado instalado.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el elemento de balanceo (10) y en el soporte de cojinete en forma de estribo (30) o en el puente (20) están conformados unos medios para la fijación con ajuste positivo del elemento de balanceo (10).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque sobre una superficie exterior del elemento de balanceo (10) está formado por lo menos un botón (12), que penetra en un rebaje en el soporte de cojinete en forma de estribo (30) o en el puente (20).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) está fijado en el puente (20) o en el soporte de cojinete en forma de estribo (30).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento de balanceo (10) está pegado al puente (20) o al soporte de cojinete en forma de estribo (30).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en la zona de contacto del elemento de balanceo (10) con el puente (20) y el soporte de cojinete en forma de estribo (30), la curvatura de la sección del puente (26) está ajustada de tal manera al soporte de cojinete en forma de estribo (34) que se forma un espacio de instalación en forma de cuña.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el puente (20) se compone de dos brazos (22, 23) y un puente de unión (24), presentando el puente de unión (24), por lo menos en una zona entre el elemento de balanceo (10) y uno de los brazos (22, 23), un resalte en forma de escalón (21).

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el soporte de cojinete en forma de estribo (30) presenta en su superficie envolvente interior (33) y en la dirección periférica del elemento de balanceo (10) por lo menos dos elementos de sujeción (31, 32) que sobresalen.