ES2234129T3 - Articulacion esferica radial para un automovil. - Google Patents

Articulacion esferica radial para un automovil.

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ES2234129T3 ES98933468T ES98933468T ES2234129T3 ES 2234129 T3 ES2234129 T3 ES 2234129T3 ES 98933468 T ES98933468 T ES 98933468T ES 98933468 T ES98933468 T ES 98933468T ES 2234129 T3 ES2234129 T3 ES 2234129T3
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Abstract

SE DESCRIBE UNA JUNTA ARTICULADA RADIAL PARA UN VEHICULO AUTOMOVIL CON UNA CARCASA Y UN PIVOTE ESFERICO, CUYA ROTULA DE ARTICULACION VA APOYADA MOVIL POR TODOS LOS LADOS EN UN CASQUETE DE APOYO, DONDE EL CASQUETE DE APOYO (1) ESTA REALIZADO EN DOS PARTES Y DONDE ENTRE EL CASQUETE SUPERIOR (1.1) Y EL CASQUETE INFERIOR (1.2) HAY POR LO MENOS UN ELEMENTO AMORTIGUADOR (2) QUE APLICA UNA TENSION PREVIA PROGRESIVA RADIAL SOBRE EL PIVOTE ESFERICO (3.1) DE LA ROTULA (3), ESTANDO COLOCADO ESTE ELEMENTO AMORTIGUADOR EN LA CARCASA (4) TENIENDO UNA DUREZA SHORE INFERIOR EN COMPARACION CON EL CASQUETE DE APOYO (1), DONDE EN ESTADO DESCARGADO DE LA ROTULA, EL CASQUETE DE APOYO SOLAMENTE TOCA EL PIVOTE ESFERICO (3.1) DE LA ROTULA (3) DE MODO PUNTUAL O LINEAL.

Description

Articulación esférica radial para un automóvil.
La presente invención se refiere a una articulación esférica radial para un automóvil según el preámbulo de la reivindicación 1 y/o 2.
Se conocen articulaciones esféricas para diferentes casos de aplicación. Mientras que en las articulaciones esféricas axiales la carga principal se produce, sobre todo, en sentido axial respecto al perno esférico no articulado, la articulación esférica radial está diseñada para una carga principalmente radial. De este modo, este tipo de articulaciones se diferencian en su funcionamiento y, en parte, también en su estructura.
Una articulación esférica genérica se da a conocer en el documento US 3,410,587. La realización descrita en dicho documento presenta una carcasa y un perno esférico cuya esfera articulada está montada de forma móvil por todos lados en un cojinete, estando realizado dicho cojinete de una sola pieza y pretensando al menos un elemento de amortiguación progresivamente de forma radial la esfera articulada del perno esférico. Este elemento de amortiguación se introduce en el cojinete y dispone de una dureza Shore mínima en comparación con el cojinete.
Asimismo, el documento EP 0638735A1 describe una articulación esférica axial cuyo cojinete está en contacto con la esfera articulada del perno esférico sólo de modo puntual o lineal.
Por el documento DE 29509566 se conoce asimismo una articulación esférica axial que se compone de una carcasa metálica abierta por un lado en la que está montado un perno esférico en un cojinete, que está sujeto a la carcasa mediante deformación de material del borde abierto de la carcasa. El cojinete se compone de plástico y se apoya en el lado de la carcasa, en la que está conformado por fuera un perno de sujeción, con una superficie inclinada contra otra superficie inclinada complementaria en la carcasa y contra un tope colocado entre el cojinete y una superficie de apoyo radial dispuesta en la carcasa. Este tope puede consistir en un anillo de goma de una dureza de material elástica y seleccionada. De este modo, se debe conseguir un equilibrio de holgura entre el cojinete y la carcasa articulada.
Por el documento DE 4401639A1 se conoce asimismo una articulación portante en la que la esfera articulada del perno esférico está montada en un cojinete. Para poder ejercer una pretensión progresiva sobre la esfera articulada, entre la esfera articulada y la tapa que cierra la articulación se introduce una envuelta presionizada, presentando tanto la tapa como la envuelta presionizada, al menos en un lado, parcialmente la forma superficial de una esfera con diferentes radios cada una.
La invención tiene como problema técnico de-
sarrollar una articulación esférica radial que, además de presentar una estructura sencilla, tenga poco rozamiento, sea amortiguadora y compense las tolerancias.
Este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1 ó 2.
Una articulación esférica radial, según la invención, para un automóvil presenta una carcasa y un perno esférico cuya esfera articulada está montada de forma móvil por todos lados en un cojinete. Este cojinete puede estar realizado en una sola pieza o en varias piezas. En una realización del cojinete de dos piezas, entre el casquillo superior y el casquillo inferior está introducido en la carcasa al menos un elemento de amortiguación, que pretensa progresivamente de forma radial la esfera articulada del perno esférico. Por pretensión progresiva entendemos en este caso una pretensión que aumenta con una carga radial cada vez mayor.
El elemento de amortiguación presenta una dureza Shore mínima en comparación con el cojinete, estando dicho cojinete, con la articulación en estado no cargado, en contacto con la esfera articulada del perno esférico sólo de modo puntual o lineal.
Con un cojinete de una sola pieza, es conveniente introducir el elemento de amortiguación directamente en el cojinete.
Según la selección del medio de amortiguación correspondiente, se puede conseguir una pretensión radial y una elasticidad de acuerdo con las necesidades. De este modo, se ha creado un tipo de construcción modular que permite seleccionar los valores característicos de un alojamiento de la articulación esférica como se desee. Según esto, para conseguir otros valores característicos en un tipo de articulación, se debe introducir simplemente un medio de amortiguación con una dureza Shore mayor o menor. Una articulación esférica radial de este tipo se caracteriza por tener unas buenas propiedades de amortiguación. Con ello, el comportamiento en marcha de un automóvil se puede ver influido de forma decisiva por la introducción de articulaciones esféricas radiales según la invención.
Asimismo, gracias a la disposición puntual o lineal del cojinete, se consigue que se pueda garantizar un momento de rotura mínimo dentro de una articulación esférica radial según la invención, y con ello unos valores generales de rozamiento muy bajos con una carga normal.
El cojinete puede estar equipado con nervios en su superficie de contacto exterior con la carcasa. Igualmente, también se pueden realizar, de forma conocida, escotaduras para agentes lubricantes sobre la superficie interior y/o exterior del cojinete.
Otras configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas. Así, la disposición puntual o lineal del cojinete en la esfera articulada de la articulación esférica se puede conseguir seleccionando un radio para la esfera articulada que sea menor que el radio de la superficie esférica de revestimiento interior del cojinete. Para ello, el cojinete deberá presentar al menos una zona, en forma de reborde, limitada en sentido del contorno que esté en contacto directo con la esfera articulada.
No obstante, la ranura también se puede conseguir por medio de que bien la esfera o bien la geometría interna del cojinete presenten, al menos por zonas, una desviación respecto a una geometría esférica. Así pues, según la invención, se ha pensado, por ejemplo, en una forma oval.
En otra configuración de la idea de la invención, el elemento de amortiguación puede ser un anillo de goma con una característica elástica definida. Este elemento de amortiguación puede presentar de forma ventajosa un perfil abombado. Naturalmente, la idea de la invención también contempla otras formas de sección transversal, como por ejemplo una sección transversal anular, una sección transversal casi triangular o cuadrada.
A continuación se explica más detalladamente, con referencia al dibujo, un ejemplo de realización de la invención. Muestra la:
figura 1: una sección de una articulación esférica radial según la invención en estado de ausencia de carga.
figura 2: una sección de otra articulación esférica radial según la invención en estado no cargado.
Una articulación esférica radial preferente, según la invención, para un automóvil, tal como aparece representada en la figura 1, presenta una carcasa (4) y un perno esférico (3) cuya esfera articulada (3.1) está montada de forma móvil por todos lados en un cojinete (1). El cojinete está realizado en dos piezas en el ejemplo de realización representado. Se compone de un casquillo superior (1.1) y un casquillo inferior (1.2). En este ejemplo, entre el casquillo superior y el casquillo inferior está introducido en la carcasa (4) al menos un elemento de amortiguación (2), que pretensa progresivamente de forma radial la esfera articulada (3.1) del perno esférico (3). Este elemento de amortiguación presenta una dureza Shore mínima en comparación con el cojinete, estando dicho cojinete en contacto con la esfera articulada del perno esférico sólo de modo puntual o lineal.
Gracias a la disposición puntual o lineal del cojinete, se consigue que se pueda garantizar un momento de rozamiento o de rotura mínimo dentro de una articulación esférica radial según la invención, y con ello unos valores generales de rozamiento muy bajos con una carga normal.
La disposición puntual o lineal del cojinete en la esfera articulada de la articulación esférica se consigue prioritariamente seleccionando un radio para la esfera articulada (3.1) que sea menor que el radio de la superficie esférica de revestimiento interior del cojinete. Los casquillos superior e inferior presentan no obstante cada uno de ellos una zona en forma de reborde (1.3) que se encuentra en contacto directamente con la esfera articulada. De este modo, con la articulación en ausencia de carga, queda una cavidad (5) entre la esfera articulada y el cojinete. Esta cavidad presenta según la invención un ancho de ranura de entre 0,001 mm y 1 mm, pero preferentemente 0,5 mm como máximo. Este margen de ancho de ranura se ha revelado como especialmente ventajoso; de esta forma, la ranura aumenta comenzando por la zona en forma de reborde (1.3) en dirección al
ecuador.
No obstante, la ranura también se puede conseguir por medio de que bien la esfera (3.1) o bien la geometría interna del cojinete (1) presenten, al menos por zonas, una desviación respecto a una geometría esférica.
La superficie de contacto, mínima en sus dimensiones, formada por la zona en forma de reborde produce valores de rozamiento muy bajos de una articulación esférica radial según la invención en estado no cargado, es decir que una articulación de este tipo presenta un momento de rozamiento o de rotura extremadamente bajo. El elemento de amortiguación en la realización mostrada es un simple anillo de goma con una característica elástica definida, cuyo contorno exterior introducido en la carcasa es cilíndrico, y cuya superficie de contacto con la esfera articulada presenta una forma convexa opuesta al radio de la esfera articulada, de manera que se ejerce una pretensión sobre la esfera articulada. En la representación no se reconoce la forma convexa opuesta al radio de la esfera articulada, pues dicha esfera articulada (3.1) está introducida en el cojinete (1), y con ello el anillo de goma ya ejerce su función de pretensión sobre la esfera articulada. La articulación se cierra por un lado con una tapa (6). Sobre el lado opuesto a la tapa se monta un fuelle obturador que no aparece representado en la figura 1.
La figura 2 muestra una realización de una articulación esférica según la invención con una construcción básicamente igual que la de la figura 1. La única diferencia estriba principalmente en que el cojinete de dos piezas (1.1, 1.2) está equipado en su superficie exterior de contacto con la carcasa (4) con nervios (7) por zonas.
Lista de números de referencia
1 Cojinete
1.1 Casquillo superior
1.2 Casquillo inferior
1.3 Reborde
2 Elemento de amortiguación
3 Perno esférico
3.1 Esfera articulada
4 Carcasa
5 Cavidad
6 Tapa
7 Nervio

Claims (4)

1. Articulación esférica radial para un automóvil con una carcasa (4) y un perno esférico (3), cuya esfera articulada (3.1) está montada de forma móvil por todos lados en un cojinete (1), pretensando al menos un elemento de amortiguación (2) progresivamente de forma radial la esfera articulada (3.1) del perno esférico (3), y presentando este elemento de amortiguación (2) una dureza Shore mínima en comparación con el cojinete (1), caracterizada porque el cojinete (1) está realizado en dos piezas, y entre un casquillo superior (1.1) y un casquillo inferior (1.2) está introducido al menos un elemento de amortiguación (2) en la carcasa (4), y el cojinete (1), con la articulación en estado no cargado, está en contacto con la esfera articulada (3.1) del perno esférico (3) sólo de modo puntual o lineal.
2. Articulación esférica radial para un automóvil con una carcasa (4) y un perno esférico (3), cuya esfera articulada (3.1) está montada de forma móvil por todos lados en un cojinete (1), estando realizado el cojinete (1) en una pieza, y pretensando al menos un elemento de amortiguación (2) progresivamente de forma radial la esfera articulada (3.1) del perno esférico (3), estando introducido dicho elemento de amortiguación (2) en el cojinete (1), y presentando una dureza Shore mínima en comparación con el cojinete (1), caracterizada porque el cojinete (1), con la articulación en estado no cargado, está en contacto con la esfera articulada (3.1) del perno esférico (3) sólo de modo puntual o lineal.
3. Articulación esférica radial para un automóvil según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el radio de la esfera articulada (3.1) es menor que el radio de la superficie esférica de revestimiento interior del cojinete (1), y el cojinete presenta al menos una zona limitada en forma de reborde (1.3) cuyo radio coincide prácticamente con el radio de la esfera articulada (3.1).
4. Articulación esférica radial para un automóvil según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de amortiguación (2) es un anillo de goma con una característica elástica definida.
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