ES2246412T3 - Articulacion esferica. - Google Patents

Abstract

Articulación esférica, en particular para articulaciones y/o suspensiones de las ruedas de automóviles con un pivote de articulación (1), que está alojado en un semicojinete (4) de una o varias piezas de modo que se puede hacer girar y bascular en el interior de una carcasa articulada (7), en la que el semicojinete (4) está fijado por medio de un anillo de cierre (9) en la carcasa articulada (7), caracterizada porque entre el anillo de cierre (9) y la carcasa articulada (7) está dispuesto un elemento de recalcado (18) metálico, que en el estado montado de la articulación esférica proporciona una superficie de apoyo de obturación entre la carcasa articulada (7) y el anillo de cierre (9).

Description

Articulación esférica.

La invención se refiere a una articulación esférica, en particular para articulaciones y/o suspensiones de las ruedas de automóviles con un pivote de articulación, que está alojado en un semicojinete de una o varias piezas de modo que se puede hacer girar y bascular en el interior de una carcasa articulada, en la que el semicojinete está fijado por medio de un anillo de cierre en la carcasa articulada.

Las articulaciones esféricas del tipo genérico descrito al comienzo se emplean en un gran número en todos los campos de la técnica, en particular también en la industria del automóvil en diferentes configuraciones y tamaños. El proceso de fabricación de este tipo de articulaciones esféricas se realiza normalmente por medio de que, en primer lugar, a través de una abertura de montaje en la carcasa articulada se inserte el semicojinete conjuntamente con el perno esférico. A continuación se cierra la carcasa articulada por medio de un anillo de cierre, que por medio de un proceso de rodamiento se une por unión positiva con una carcasa articulada. En los pasos de montaje descritos, existe el problema, en particular por lo que se refiere a la unión entre el anillo de cierre y la carcasa articulada entre ellos, de que el anillo de cierre, que al mismo tiempo se ha de posicionar de modo resistente a la torsión al semicojinete en la carcasa articulada, como consecuencia de las tolerancias existentes, no llega a ponerse en contacto con un hombro previsto para ello de la carcasa articulada. Este problema lleva forzosamente a que se produzca una ranura de la carcasa, a través de la que, después de la finalización del proceso de fabricación, bajo ciertas circunstancias, puede penetrar humedad así como impurezas en el interior de la articulación esférica, ya que la unión entre el anillo de cierre y la carcasa articulada fabricada por medio del proceso de rodamiento no puede hacerse cargo de ninguna función de hermeticidad absoluta. Tanto la humedad como las impurezas que penetran llevan en la articulación esférica a un mayor rozamiento, y disminuyen, dado el caso, la vida útil de las articulaciones esféricas afectadas de un modo extremadamente persistente.

El objetivo de la invención, partiendo de las desventajas descritas del estado de la técnica, en una articulación esférica de tipo genérico, es descartar por medio de una mejor protección de obturación entre el anillo de cierre y la carcasa articulada una reducción de la vida útil como consecuencia de la humedad y de las impurezas que penetran, y alcanzar una compensación de tolerancias mejoradas durante el montaje de la articulación esférica.

Este objetivo se consigue según la invención conjuntamente con las características genéricas de la reivindicación 1 por medio de la enseñanza transmitida en la parte caracterizadora.

La enseñanza técnica dada a conocer se caracteriza, en particular, porque entre el anillo de cierre y la carcasa articulada está dispuesto un elemento de recalcado metálico, que en estado montado de la articulación esférica proporciona una superficie de contacto de obturación entre la carcasa articulada y el anillo de cierre. El elemento de recalcado mencionado se deforma durante el proceso de introducción a presión para la fabricación de una unión positiva entre la carcasa articulada y el anillo de cierre, de tal manera que bajo todas las condiciones de tolerancia dadas siempre se conforma un contacto metálico entre los elementos constructivos unidos entre ellos de la articulación esférica. Además, como consecuencia de la conformación especial del elemento de recalcado, se puede provocar una apoyo axial adicional del anillo de cierre en la carcasa articulada.

Configuraciones especiales del objeto de la invención surgen también de características especiales de las reivindicaciones subordinadas.

Para la consecución del objetivo, se ha acreditado como algo especialmente ventajoso realizar el elemento de recalcado como falda de obturación circular concéntrica. La falda de obturación circular está dispuesta en este caso de modo sobresaliente en una superficie axial de la sección transversal del anillo de cierre o de la carcasa. Esta configuración permite una fabricación especialmente sencilla del elemento de recalcado, ya que éste se puede conformar conjuntamente con la carcasa articulada o con el anillo de cierre en un paso de trabajo. La capacidad de deformación del elemento de recalcado y la acción de obturación que de ello resulta se pueden optimizar gracias al hecho de que el elemento de recalcado conformado como falda de obturación esté conformado en su forma de sección transversal de tal manera que su anchura sea mucho menor que su altura que sobresale por encima de la superficie axial de la sección transversal.

La disposición del elemento de recalcado se puede llevar a cabo tanto en el anillo de cierre como en la carcasa articulada, dependiendo del resto de condiciones geométricas que hayan de ser tenidas en cuenta en la fabricación y el montaje.

A continuación se explica con más detalle un ejemplo de realización del objeto de la invención a partir de las características anexas. Se muestra:

Figura 1 una representación de la sección longitudinal a través de una articulación esférica conforme a la invención, y

Figura 2 una representación aumentada de la región parcial conforme a la invención de la figura 1.

La articulación esférica representada en la Figura 1 está formada por un pivote de articulación 1, que presenta de un modo conocido una región de pivote 2 y una bola de articulación 3 conformada en ella. El pivote de articulación 1 está alojado con su bola de articulación 3 en un semicojinete 4 hecho de material elástico. El contorno interior del semicojinete 4 está adaptado en este caso a la bola de articulación 3. El semicojinete 4 presenta en su contorno exterior una superficie lateral 5 cilíndrica, así como una superficie lateral 6 doblada un ángulo de aproximadamente 45º respecto a ésta, con las que el semicojinete 4 está alojado en una carcasa articulada 7. La carcasa articulada 7 está cerrada en el extremo superior de la parte de la bola de articulación del perno de articulación 1, y presenta en su parte opuesta una abertura 8, a través de la cual se puede introducir el semicojinete 4 conjuntamente con el pivote de articulación 1 en la carcasa articulada 7. En caso de que los elementos constructivos mencionados estén montados durante el proceso de fabricación en su lugar previsto para ello, entonces la abertura 8 de la carcasa articulada 7 se cierra por medio de un anillo de cierre 9. El anillo de cierre posee una forma con simetría de rotación con una región nuclear 10 en forma anular, así como dos regiones extremas 11 y 12 conformadas de manera diferente que sobresalen de la bola de articulación 3 en la dirección de la región del pivote 2. La región extrema 11 sirve en este caso para el alojamiento de un fuelle de obturación de goma 13, que está alojado en una ranura 14 circular del anillo de cierre, y sirve para la obturación de la región del pivote 2 frente a la región de la bola de articulación 3 en el interior de la carcasa articulada 7.

La región extrema 12 opuesta está en contacto con su extremo libre conformado como talón 15 con un talón circular del semicojinete 4, y fija éste en el interior de la carcasa articulada 7 en la dirección axial. En el montaje del pivote de articulación 1 conjuntamente con el semicojinete 4 en la carcasa articulada 7, el anillo de cierre 9 cierra después de la introducción de las piezas constructivas indicadas anteriormente la abertura 8, y se fija por medio de una herramienta adecuada de introducción a presión o rodamiento en el interior de la carcasa articulada 7. En el marco del proceso de rodamiento, en el extremo inferior opuesto a la región del pivote 2 de la carcasa articulada se fabrica un borde de rodamiento 16 circular, con el que se va a poner en contacto una superficie de la región nuclear 10 del anillo de cierre 9 que sobresale hacia el exterior. La fijación axial del anillo de cierre 9 en la dirección axial opuesta se realiza, tal y como ya se ha descrito anteriormente, por medio del contacto del anillo de cierre 9 con el talón del semicojinete
4.

Tal y como se puede ver a partir de la Figura 1, después del montaje existe entre la carcasa articulada 7 y el anillo de cierre 9 una ranura 17, que según la invención está cerrada por medio de un elemento de recalcado 18. El elemento de recalcado 18 es parte constituyente de la carcasa articulada 7, y sobresale sobre una superficie axial de la sección transversal 19. De modo alternativo a esto, el elemento de recalcado, sin embargo, también se puede disponer en la superficie axial 20 opuesta del anillo de cierre 9. La misión fundamental de este elemento de recalcado 18 es la obturación de la ranura 17 entre la carcasa articulada 7 y el anillo de cierre 9. Esto se produce por medio del contacto metálico del elemento de recalcado en la superficie axial situada enfrentada, respectivamente, la cual, a su vez, es ocasionada por medio de una ligera deformación del elemento de recalcado en el marco del proceso de rodamiento al cerrar la articulación esférica.

La forma especial del elemento de recalcado 18 se pone de manifiesto a partir de la representación en detalle de la Figura 2. El elemento de recalcado está conformado en forma de una falda de obturación, cuya anchura es fundamentalmente menor que la altura que sobresale por encima de la superficie axial de la sección transversal 19 de la carcasa articulada 7. Por medio de esta conformación geométrica y de la altura escogida de la falda de obturación, por medio de la que en el proceso de fabricación el anillo de cierre se pone en contacto, en primer lugar, con la falda de obturación, y después de la deformación de la falda de obturación en el marco del proceso de rodamiento, se pone en contacto con el talón 15 del semicojinete 4, se garantiza en todo momento un tope metálico entre la carcasa articulada 7 y el anillo de cierre 9, y con ello se ocasiona una función de obturación. Debido a la anchura reducida del elemento de recalcado 18, para la deformación del elemento de recalcado necesaria durante el proceso de rodamiento no existe un requerimiento de fuerza adicional especial.

Lista de símbolos de referencia

1.

Pivote de articulación

2.

Región del pivote

3.

Bola de articulación

4.

Semicojinete

5.

Superficie lateral

6.

Superficie lateral

7.

Carcasa articulada

8.

Abertura

9.

Anillo de cierre

10.

Región nuclear

11.

Región del extremo

12.

Región del extremo

13.

Fuelle de goma

14.

Ranura

15.

Talón

16.

Borde de rodamiento

17.

Ranura

18.

Elemento de recalcado (falda de obturación)

19.

Superficie axial

20.

Superficie axial

Claims (7)

1. Articulación esférica, en particular para articulaciones y/o suspensiones de las ruedas de automóviles con un pivote de articulación (1), que está alojado en un semicojinete (4) de una o varias piezas de modo que se puede hacer girar y bascular en el interior de una carcasa articulada (7), en la que el semicojinete (4) está fijado por medio de un anillo de cierre (9) en la carcasa articulada (7), caracterizada porque entre el anillo de cierre (9) y la carcasa articulada (7) está dispuesto un elemento de recalcado (18) metálico, que en el estado montado de la articulación esférica proporciona una superficie de apoyo de obturación entre la carcasa articulada (7) y el anillo de cierre (9).

2. Articulación esférica según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de recalcado (18) está realizado como una falda de obturación circular.

3. Articulación esférica según la reivindicación 2, caracterizada porque la falda de obturación (18) está dispuesta de modo sobresaliente en una superficie de sección transversal (19) de la carcasa articulada (7).

4. Articulación esférica según la reivindicación 2, caracterizada porque la falda de obturación (18) circular está dispuesta de modo sobresaliente en una superficie de sección transversal (20) del anillo de cierre (9).

5. Articulación esférica según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque la falda de obturación (18) está conformada en su forma de sección transversal de tal manera que su anchura es mucho menor que su altura que sobresale por encima de la superficie de sección transversal (19, 20).

6. Articulación esférica según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el elemento de recalcado (18) está dispuesto en el anillo de cierre (9).

7. Articulación esférica según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el elemento de recalcado (18) está dispuesto en la carcasa articulada (7).