ES2319935T3 - Dispositivo de articulacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de articulación con una primera parte de bisagra (1), una segunda parte de bisagra (2) móvil de forma giratoria respecto a la primera parte de bisagra (1) en un eje de giro (A), un dispositivo de retención (3) que asegura las partes de bisagra (1, 2) contra giro en vaivén y presenta dos superficies de fricción (7, 8) que se deslizan una a lo largo de otra durante el giro de las partes de bisagra (1, 2) y se mueven axialmente una respecto a otra cuando aumenta el ángulo de giro, y con un accionamiento (31) que mueve las superficies de fricción (7, 8) axialmente una respecto a otra, caracterizado porque el accionamiento (31) comprende una rosca (32) rígida al giro con la primera parte de bisagra (1) y una rosca correspondiente (33) rígida al giro con la segunda parte de bisagra (2).
Description
Dispositivo de articulación.
La invención se refiere a un dispositivo de
articulación con una primera parte de bisagra, una segunda parte de
bisagra móvil de forma giratoria respecto a la primera parte de
bisagra en un eje de giro, un dispositivo de retención que asegura
las partes de bisagra contra giro en vaivén y presenta dos
superficies de fricción que se deslizan una a lo largo de otra
durante el giro de las partes de bisagra y se mueven axialmente una
respecto a otra cuando aumenta el ángulo de giro, y con un
accionamiento que mueve las superficies de fricción axialmente una
respecto a otra.
Del documento WO 2005/031 097 A1 se conoce un
dispositivo de articulación con dos partes de bisagra y un
dispositivo de retención correspondiente que sirve para la
articulación giratoria de puertas de vehículos en la carrocería de
un vehículo automóvil. Una parte de bisagra está fijada como parte
de bisagra de puerta en la puerta de vehículo y la otra parte de
bisagra está fijada como parte de bisagra de carrocería en la
carrocería de vehículo, por lo que ambas partes de bisagra giran una
respecto a otra al abrir la puerta de vehículo. La bisagra está
provista de un dispositivo de retención. Este comprende una pista de
retención con varios contornos de retención que a distintos ángulos
de giro de la parte de bisagra de puerta originan un enclavamiento
con un cuerpo de retención correspondiente. De esta manera se
impiden movimientos de giro no deseados de las partes de bisagra o
una abertura o un cierre no intencionado de la puerta de vehículo.
La puerta sólo puede liberarse de la retención mediante aplicación
de cierta fuerza de giro.
Otro dispositivo de articulación provisto de un
dispositivo de retención se conoce del documento DE 198 33 924 A1.
Las dos partes de bisagra están unidas entre sí mediante un perno
roscado relativamente largo. La cabeza del mismo se encuentra de
forma rígida al giro en la primera parte de bisagra y se introduce
con su rosca en una rosca correspondiente en la segunda parte de
bisagra. Un giro de las partes de bisagra una respecto a otra
conlleva un alargamiento axial del perno roscado. Esto tiene como
consecuencia que superficies de fricción en la primera y en la
segunda parte de bisagra, entre las cuales se encuentra una chapa de
apoyo en forma de disco, se rozan entre sí con una fuerza normal
creciente, por lo que se produce una retención que aumenta con el
ángulo de giro. Las superficies de fricción, dispuestas
transversalmente al eje de bisagra, y la chapa de apoyo están
sometidas en servicio a una presión superficial considerable, lo que
conlleva un fuerte desgaste. Este desgaste puede tener como
consecuencia a largo plazo que la resistencia de la retención al
principio uniformemente creciente desarrolle discontinuidades
durante un uso prolongado.
Del documento DE 197 26 536 A1 se conoce un
dispositivo de articulación con una retención que actúa en dirección
perimetral. Las dos partes de bisagra están provistas de casquillos
giratorios uno respecto a otro e insertados uno dentro de otro. La
superficie interior del casquillo exterior y la superficie exterior
del casquillo interior, formado por el perno de bisagra, están
provistas de contornos de fricción configuradas ligeramente en forma
de leva que presentan en una parte del diámetro una sobremedida uno
respecto a otro. Por lo tanto, el casquillo exterior está
configurado de manera deformable. No obstante, algunas zonas de
superficie de los contornos de giro están sometidas en función del
ángulo de giro a una carga por presión mucho más alta que otras. La
presión superficial no uniforme conlleva un desgaste local
aumentado. Esto puede provocar a lo largo un efecto de retención
cada vez menos definido.
Un dispositivo de articulación según el
preámbulo se conoce del documento DE 196 25 556 A1. Como superficies
de fricción sirven superficies cónicas correspondientes en la
primera parte de bisagra así como en el perno de bisagra que se
encuentra en la segunda parte de bisagra Las superficies cónicas se
apoyan una contra otra bajo tensión previa con ayuda de resortes de
disco adicionales situados en el perno de bisagra y se encuentran
de esta manera en cierre de fuerza por fricción permanente. Además
está previsto un accionamiento que comprime los resortes de disco
en dirección longitudinal con el aumento de giro de la bisagra. De
esta manera aumenta la fuerza de resorte, por lo que aumentan
también la tensión previa y la fricción entre las superficies
cónicas. Para el accionamiento de los resortes de disco sirven dos
arandelas cuneiformes. Una arandela cuneiforme se encuentra de
forma rígida al giro en el perno de bisagra y la otra arandela
cuneiforme está alojada de forma rígida al giro pero desplazable en
dirección longitudinal en una guía poligonal de la primera parte de
bisagra. El tipo de construcción de este dispositivo de retención
requiere un mayor número de componentes configurados en parte de
manera especial.
El objetivo de la invención consiste por lo
tanto en crear un dispositivo de articulación provisto de un
dispositivo de retención que incluso después de un servicio
prolongado siga funcionando con un efecto de retención definido.
Este objetivo se consigue en un dispositivo de
articulación del tipo inicialmente descrito por el hecho de que el
accionamiento, que mueve las superficies de fricción axialmente una
respecto a otra, comprende una rosca rígida al giro en la primera
parte de bisagra y una rosca correspondiente rígida al giro en la
segunda parte de bisagra.
Un dispositivo de articulación de este tipo
tiene una forma de construcción sencilla, ya que el accionamiento
comprende una rosca rígida al giro con la primera parte de bisagra y
una rosca correspondiente rígida al giro con la segunda parte de
bisagra. El movimiento relativo helicoidal permite con un tipo de
construcción sencillo la transformación del movimiento de giro de
las partes de bisagra en un movimiento axial de las superficies de
fricción a lo largo del eje de giro de las partes de bisagra.
Con el dispositivo de articulación se consigue
un seguro contra giro que funciona de manera fiable e independiente
del ángulo de giro. Las partes de bisagra se aseguran mediante el
dispositivo de retención en todas las posiciones angulares, es
decir de forma continua, contra giros en vaivén lo que permite por
ejemplo en el caso de una puerta de un vehículo automóvil
aprovechar eficazmente el espacio disponible al lado del vehículo.
Debido al movimiento axial de las superficies de fricción una
respecto a otra, la fuerza de fricción que actúa entre las partes
de bisagra aumenta uniformemente, por lo que se consigue una
retención cada vez más fuerte con el aumento del ángulo de giro de
las partes de bisagra. El dispositivo de retención funciona incluso
después de un uso prolongado con un efecto reproducible sin que a
lo largo del tiempo aparezcan discontinuidades del aumento de la
fuerza de retención en función del ángulo de giro. De esta manera se
evitan solicitaciones bruscas de las partes de bisagra incluso
durante un uso prolongado.
Para conseguir una gran longitud de rosca, y de
esta manera una marcha suave y libre de ladeo del mecanismo de
elementos roscados, es ventajosa una configuración en la que el
accionamiento se extienda en dirección longitudinal de la bisagra
por una sección longitudinal y las superficies de fricción se
extiendan por otra sección longitudinal y las secciones
longitudinales se solapen parcialmente en dirección longitudinal de
la bisagra.
Se propone además que una superficie de fricción
sea rígida al giro con la segunda parte de bisagra y que la otra
superficie de bisagra sea rígida al giro con la primera parte de
bisagra.
En este contexto es ventajoso que una superficie
de fricción sea axialmente móvil y la otra superficie de fricción
sea axialmente fija. El movimiento de una sola superficie de
fricción en dirección a una segunda superficie de fricción facilita
un tipo de construcción sencillo del dispositivo de
articulación.
Para un tipo de construcción sencillo y compacto
es ventajosa una configuración en la que una superficie de fricción
es un cono interno en el cual se desliza otra superficie de fricción
configurada como cono truncado correspondiente. En una
configuración de este tipo, las superficies de fricción forman un
tipo de freno cónico cuyas superficies de fricción son
particularmente apropiadas para el aumento de la fuerza de fricción
conforme a la invención debido al movimiento axial de los
componentes de fricción.
Respecto a la técnica de montaje es ventajosa
una configuración en la que las partes de bisagra constituyan junto
con el dispositivo de retención una unidad modular que puede
montarse conjuntamente, por lo que se consigue un montaje menos
complicado del dispositivo de articulación.
Se propone además una configuración en la que
una de las superficies de fricción esté configurada en un cuerpo de
frenado axialmente móvil tanto con respecto a la primera parte de
bisagra como también con respecto a la segunda parte de bisagra. En
el cuerpo de frenado está configurado un elemento del accionamiento,
es decir, por ejemplo una de las dos roscas. En lo anteriormente
expuesto es ventajoso que el cuerpo de frenado esté configurado
como casquillo con una pared interior y una pared exterior y que la
superficie de fricción esté configurada en una de estas paredes y
la rosca en la otra de estas dos paredes. Esto facilita para el
accionamiento la configuración de una rosca con gran longitud
portante y, de esta manera, un mecanismo de accionamiento helicoidal
con una marcha suave y exenta de ladeo.
En este contexto es ventajoso respecto a la
construcción que el cuerpo de frenado esté unido con la segunda
parte de bisagra mediante un acoplamiento de garras, por lo que
resulta en total un tipo de construcción sencillo y compacto del
dispositivo de articulación. Esta configuración permite además un
montaje sencillo del cuerpo de frenado.
Se propone además una configuración en la que
las superficies de fricción estén formadas en dos casquillos por
separado. En el caso de que una de las superficies de fricción esté
desgastada, el funcionamiento del dispositivo de articulación puede
restablecerse de manera sencilla mediante la sustitución de uno o de
ambos casquillos.
Asimismo, puede ser ventajosa una configuración
en la que el casquillo provisto de una superficie de fricción
troncocónica presente ranuras axiales o entalladuras axiales
distribuidas por el perímetro. Con las ranuras axiales o las
entalladuras axiales aumenta la elasticidad del casquillo
troncocónico, por lo que es elástico en dirección radial y su
diámetro puede comprimirse. Mediante el tamaño y/o el número de
entalladuras axiales o ranuras axiales es posible variar el aumento
de la fuerza de fricción durante el giro de las partes de bisagra,
lo que permite ajustar la característica del dispositivo de
articulación por ejemplo conforme a los requisitos específicos en
la construcción de vehículos automóviles.
Además, es ventajosa una configuración en la que
uno de los casquillos sea fijo al giro y móvil en dirección axial
respecto a la segunda parte de bisagra para realizar de esta manera
el movimiento axial de las superficies de fricción.
Para un tipo de construcción compacto es
ventajoso que los casquillos estén dispuestos en una abertura
cilíndrica en la primera o en la segunda parte de bisagra.
Finalmente se propone que la primera parte de
bisagra sea una parte de bisagra de puerta, la segunda parte de
bisagra sea una parte de bisagra de carrocería y el dispositivo de
retención sea un dispositivo de retención de puerta para retener
una puerta de vehículo en la carrocería de un vehículo automóvil. En
particular en puertas de vehículo es ventajoso un dispositivo de
retención que retiene de forma continua el movimiento de cierre de
la puerta de vehículo para poder aprovechar de manera óptima el
espacio disponible para salir o entrar. También es ventajoso el
aumento de la fuerza de fricción en función del ángulo de giro ya
que, por ejemplo en una calzada fuertemente inclinada y con la
puerta de vehículo muy abierta, en la puerta actúan frecuentemente
fuerzas más altas que en el caso de ángulos de abertura más
pequeños. Mediante el aumento de la fuerza de fricción se impide
además una carga brusca de la parte de bisagra de carrocería o de la
parte de carrocería unida con aquella, por ejemplo un montante de
un vehículo.
A continuación se explican otros detalles y
ventajas de un dispositivo de articulación conforme a la invención
con referencia a los dibujos adjuntos. En las figuras se
muestran:
Fig. 1 Vista en planta desde arriba de un
dispositivo de articulación conforme a un primer ejemplo de
realización de la invención.
Fig. 2 Vista en corte según el plano de corte
señalado con II - II en la figura 1.
Fig. 3 Vista en corte según el plano de corte
señalado con III - III en la figura 2.
Fig. 4 Vista en corte según el plano de corte
señalado con IV - IV en la figura 2.
Fig. 5 Vista a escala aumentada de un detalle
señalado con V en la figura 2.
Fig. 6 Diagrama que representa la fuerza de
fricción o el momento de frenado, respectivamente, en función del
ángulo de giro.
Fig. 7 Casquillo con una superficie de fricción
troncocónica.
Fig. 8 Casquillo con una superficie de fricción
cónica interior.
Fig. 9 Otro casquillo con una superficie de
fricción troncocónica.
Fig. 10 Vista de un dispositivo de articulación
según una segunda realización de la invención que corresponde a la
vista en corte II - II según la figura 1.
Fig. 11 Vista lateral del extremo superior del
casquillo de cono interior según la figura 10.
Fig. 12 Vista en planta desde arriba del
casquillo según la figura 11.
Fig. 13 Vista lateral de un casquillo de cono
interior modificado.
Fig. 14 Vista en planta desde arriba del
casquillo según la figura 13.
En las figuras 1 a 9 y 10 a 14 se muestran
ejemplos de realización de un dispositivo de articulación conforme
a la invención para la fijación articulada de puertas de vehículo en
la carrocería de un vehículo automóvil. No obstante, la invención
no se limita a la fijación articulada de puertas de vehículos
automóviles, sino que esta puede aplicarse en casi todos los campos
técnicos en los cuales dos componentes están unidos entre sí de
forma giratoria a modo de bisagra y se desea una retención del
movimiento de giro que funcione de manera continua. El dispositivo
de articulación puede usarse por ejemplo en puertas de entrada o en
ventanas, por ejemplo para impedir un cierre de golpe por el
viento. La invención puede emplearse por ejemplo también en cubos
de basura doméstica, por ejemplo para mantener la tapa abierta
durante el llenado del cubo de basura, etc.
Tal como se desprende de la figura 1, el
dispositivo de articulación conforme a la invención presenta dos
partes de bisagra 1, 2 giratorias alrededor del eje de giro A. La
primera parte de bisagra 1 es una parte de bisagra de puerta en la
que puede fijarse la puerta de un vehículo automóvil, mientras que
la segunda parte de bisagra 2 es una parte de bisagra de carrocería
fijada en la carrocería de vehículo mediante la brida 34. Entre las
dos partes de bisagra 1, 2 está situado un dispositivo de retención
que frena movimientos de giro no intencionados de las partes de
bisagra 1, 2. En la posición abierta, la puerta se sujeta mediante
el dispositivo de retención 3 de tal manera que sólo es posible
abrirla más o cerrarla contra cierta resistencia.
Tal como se desprende de la representación en la
figura 2, el dispositivo de retención 3 está integrado en una
carcasa 25, que sirve como ojal de articulación de la parte de
bisagra 1, o en una carcasa 18 de la parte de bisagra 2,
respectivamente, por lo que el dispositivo de articulación puede
montarse completamente como unidad modular 13.
En el primer ejemplo de realización está
previsto en el interior de las carcasas 18 y 25 un eje de bisagra
14 que penetra por las dos carcasas 18, 25 en dirección vertical y
tensa de esta manera las partes de bisagra 1, 2 axialmente una
contra otra. A través de la carcasa 18, el eje de bisagra 14 está
acoplado en el extremo inferior de forma rígida al giro con la
segunda parte de bisagra 2. El eje de bisagra 14 está provisto de
un taladro roscado en su extremo inferior en el cual está enroscado
un tornillo 17 que tensa el eje de bisagra 14 de forma rígida al
giro contra una superficie 15. Debido a la unión rígida al giro con
la parte de bisagra de carrocería 2, el eje de bisagra 14 no sigue
los movimientos de giro de la primera parte de bisagra o de la
carcasa 25, respectivamente, al abrir o cerrar la puerta de
vehículo. El otro extremo del eje de bisagra 14 atraviesa la
abertura en la carcasa 25 de la segunda parte de bisagra 2. El eje
de bisagra 14 está atornillado axialmente en su extremo superior
respecto a la primera parte de bisagra 1 con una tuerca 20 y una
arandela de deslizamiento 16 intercalada. El eje de bisagra 14
presenta además un reborde radial 43 cuyo lado inferior constituye
un apoyo en un lado frontal de la carcasa 18. En el lado superior
del reborde radial 43 está dispuesto un casquillo de deslizamiento
12 escalonado en la que se apoya de forma giratoria la carcasa 25 de
la primera parte de bisagra 1.
En el interior de la carcasa 25 están alojados
los elementos esenciales del dispositivo de retención 3. Los
componentes del dispositivo de retención 3 son un casquillo 6 con
cono interior y un casquillo troncocónico 5 que frenan a modo de
freno de fricción el movimiento de giro alternativo de las partes de
bisagra 1 y 2. Los detalles de funcionamiento del dispositivo de
retención 3 se explican a continuación con referencia a la vista de
un detalle a escala aumentada de la figura 5.
El casquillo 5 provisto de la superficie de
fricción 8 troncocónica está fijado de forma axialmente inmóvil y
asegurada contra giro en la abertura de la carcasa 25 de la parte de
bisagra 1, por lo que constituye un tipo de corredera de freno del
freno de fricción. El casquillo 5 está provista de una rosca
exterior 39 por encima de su superficie de fricción 8 troncocónica
(véanse también las figuras 7, 9) atornillada en una rosca interior
32 de la carcasa 25. El casquillo 5 presenta en su extremo superior
un reborde radial 38 que se apoya a través de una junta anular 22
en un lado frontal de la carcasa 25. El taladro interior del
casquillo 5 está obturado mediante otra junta 40 frente al eje de
bisagra 14 que gira en su interior, por lo que del interior del
dispositivo de retención no puede salir lubricante o entrar en el
mismo suciedad o polvo. El casquillo 5 está asegurado en su
posición enroscada mediante una tuerca 20 atornillada en el extremo
superior del eje de bisagra 14. Cuando no está previsto un seguro
de la unión atornillada entre el casquillo 5 y la carcasa 25, el
par de apriete de la unión atornillada debería ser superior al par
de giro máximo posible del dispositivo de retención 3, por lo que
se evita con seguridad que el casquillo 5 se desenrosque de forma no
intencionada de la carcasa 25.
El otro casquillo 6 está provisto en su pared
interior de una superficie de fricción 7 configurada como cono
interior. Este casquillo 6 es el cuerpo de frenado o también ancla
de frenado del freno de fricción y está acoplado de forma rígida al
giro con la segunda parte de bisagra 2 fijada en el ejemplo de
realización en la carrocería de vehículo. El movimiento de giro de
la primera parte de bisagra 1 al abrir la puerta de vehículo se
transforma mediante un mecanismo de accionamiento helicoidal 31, que
constituye un tipo de guía axial forzosa para el cuerpo de frenado
6, en un movimiento axial del cuerpo de frenado 6, por lo que las
superficies de fricción se acercan entre sí con el aumento del
ángulo de giro y se alejan entre sí con la disminución del ángulo de
giro.
El accionamiento 31 se compone de dos elementos
32, 33 que determinan su movimiento helicoidal. El primer elemento
está formado por la rosca interior 32 de la carcasa 25 y el segundo
elemento por una rosca exterior 33 correspondiente. Esta rosca
exterior 33 se encuentra en la pared opuesta a la superficie de
fricción cónica 7 del cuerpo de frenado 6 en forma de casquillo, es
decir, en el ejemplo de realización en la pared exterior del cuerpo
de frenado 6. De esta manera es posible que la rosca exterior 33 se
extienda por una sección de longitud relativamente larga del cuerpo
de frenado 6. Esto conlleva un aumento de la longitud portante
eficaz del accionamiento helicoidal 31 con el resultado de un
accionamiento que marcha de forma suave y con poco ladeo. A esto
aporta también que el mecanismo de elementos roscados 31 se extiende
en dirección longitudinal de la bisagra por una primera sección de
longitud L1 y las superficies de fricción 7, 8 se extienden por una
segunda sección longitudinal L2, solapándose estas dos secciones
longitudinales parcialmente, es decir, se extienden por una sección
de longitud en común.
Durante un giro de la carcasa 25 alrededor del
eje A, el casquillo 6, que sirve como cuerpo de frenado, se
desplaza conforme al paso de la rosca hacia arriba dentro de la
carcasa 25 en dirección a la superficie de fricción 8 troncocónica
del casquillo 5 axialmente fijo hasta que entre las dos superficies
de fricción 7, 8 se establezca una fuerza de fricción orientada en
dirección perimetral. Durante el avance del giro de la parte de
bisagra 1, el accionamiento helicoidal 31 desplaza el casquillo 6
axialmente más hacia arriba contra el casquillo fijo 5, por lo que
con el aumento del ángulo de giro la superficie 7 interior cónica
queda presionada con cada vez mayor fuerza contra la superficie de
fricción 8 troncocónica del casquillo 5. En función de esta presión
se obtiene con el aumento del ángulo de giro un aumento de la fuerza
de fricción entre las superficies de fricción 7 y 8, por lo que se
frenan fiablemente movimientos de giro no deseados de las partes de
bisagra 1, 2 en todas las posiciones de giro o de abertura de la
puerta, respectivamente. Convenientemente, esta relación está
especificada de tal manera que la fuerza de presión o la fuerza de
fricción dependiente de la presión superficial, respectivamente,
aumente uniformemente con el aumento del ángulo de giro, empezando
desde la posición completamente cerrada de la puerta. Para esta
función es decisivo que el casquillo 6 esté construido de forma
axialmente móvil en relación con las dos partes de bisagra 1, 2,
pero que sea giratorio únicamente respecto a una de las dos partes
de bisagra.
La fuerza de fricción que actúa entre las
superficies 7 y 8 sirve prácticamente como fuerza de retención para
la puerta de vehículo abierta que frena de forma continua un
posterior movimiento de abertura o de cierre, respectivamente, de
la puerta de vehículo. En puertas de vehículos pesadas pueden usarse
también varios dispositivos de articulación en una puerta para
conseguir de esta manera una fuerza de retención suficiente, por
ejemplo para puertas de camiones particularmente pesadas. Además de
la forma de realización representada con casquillos en forma de
cono o de cono truncado, respectivamente, son concebibles también
otras geometrías, por ejemplo con secciones transversales
elípticas.
Para realizar la movilidad axial del casquillo 6
con cono interior, este está provisto en su extremo inferior de un
acoplamiento de garras cuyas garras individuales 21 (véase también
la figura 8) se introducen en entalladuras 41 correspondientes en
el eje de bisagra 14. Tal como puede apreciarse en la figura 4, el
acoplamiento de garras se compone en el ejemplo de realización en
total de tres garras 21 distribuidas por el perímetro del eje de
bisagra 14. Naturalmente, el acoplamiento puede presentar también
más de tres o menos de tres garras. De la representación en la
figura 5 se desprende que el casquillo 5 presenta cierta holgura
respecto al eje de bisagra 14. Esto permite recalcar radialmente el
cono truncado 8 cuando actúan elevadas fuerzas sin que la
superficie interior del cono truncado 8 presione contra el eje de
bisagra 14, véase también la figura 3.
La relación entre el ángulo de giro S y la
fuerza de fricción F o el par de frenado, respectivamente, del
dispositivo de retención 3 se muestra de forma esquemática en la
figura 6. Después de haber superado un ángulo de giro inicial de
aproximadamente 10º sin que la abertura de la puerta origine un
aumento esencial de la fuerza de fricción F o del par de frenado,
las dos superficies de fricción 7, 8 entran en contacto una con
otra y las partes de bisagra 1, 2 giran a continuación con un
aumento continuo de la fuerza de fricción F. Mediante la fuerza de
fricción F se asegura la puerta de vehículo en su posición de giro
de tal forma contra giro en vaivén que sólo es posible cerrar la
puerta o abrirla más cuando se supera la fuerza de fricción F. La
magnitud del aumento de la fuerza de fricción en función del ángulo
de giro S, es decir la inclinación de la sección lineal en la
figura 6, depende por ejemplo del paso de rosca del accionamiento
helicoidal 31. También es posible ajustar el aumento de la fuerza
de fricción por medio de la inclinación de la superficie cónica
interior 7 y de la superficie troncocónica 8. Asimismo, la fuerza de
fricción F puede ajustarse para diversas aplicaciones por medio de
ranuras 23 previstas en la superficie troncocónica 8 del casquillo 5
(véase la figura 9) o mediante entalladuras 24 continuas (véase la
figura 7).
Para determinadas aplicaciones puede ser
ventajoso prescindir del ángulo de giro inicial libre de fuerza de
fricción o prever un intervalo angular más grande o más pequeño. En
puertas de vehículos automóviles, un ángulo de giro inicial de 10º
sin aumento de la fuerza de fricción se ha mostrado ventajoso, ya
que con ángulos de giro inferiores no es posible entrar en el
vehículo o salir del mismo, por lo que no se requiere una retención
del movimiento de giro en dirección de cierre.
El par de frenado o la fuerza de fricción F,
respectivamente, del dispositivo de retención 3 no tiene que
mostrar necesariamente la impronta representada en la figura 7. Con
la invención es posible realizar en función de la aplicación
también desarrollos progresivos o degresivos.
En la figura 10 se muestra una segunda
realización de un dispositivo de articulación conforme a la
invención. Nuevamente, el dispositivo de retención 3 está ubicado
dentro de la carcasa 25 de la segunda parte de bisagra 2. A
diferencia de la realización descrita con referencia a las figuras 1
a 9, el dispositivo de articulación representado en la figura 10 no
presenta un eje de bisagra continuo, por lo que esta realización se
caracteriza por un tipo de construcción más sencillo en comparación
con la primera realización.
En el dispositivo de articulación según las
figuras 10 a 12, el cuerpo de frenado 6 de cono interior presenta
en su extremo superior un pivote 42. La primera parte de bisagra 1
está enchufada en el pivote 42 desde arriba en la dirección del eje
de giro A y asegurada contra giro respecto al casquillo 6 con un
total de cuatro levas 26 (véanse las figuras 11, 12) en este
ejemplo de realización. La primera parte de bisagra 1 presenta para
este fin entalladuras 27 en su parte inferior en las cuales se
introducen en unión positiva las levas 26 del casquillo 6. A
diferencia de lo anteriormente expuesto, el casquillo 6 del
dispositivo de articulación mostrado en las figuras 13 y 14
presenta en el extremo superior una sección de fijación 35 con un
taladro roscado 36 dispuesto de forma excéntrica respecto al eje de
giro A. Al lado de la sección de fijación 35 se encuentra la
primera parte de bisagra 1 situada de forma alineada con un taladro
37 al lado del taladro roscado 36, de modo que la primera parte de
bisagra 1 puede atornillarse con la sección de fijación 35 desde el
lado y transversalmente al eje de giro A, por lo que el casquillo 6
está unido de forma asegurada contra giro con la parte de bisagra
1.
El funcionamiento del dispositivo representado
en las figuras 10 a 14 corresponde en lo esencial al de la
realización anteriormente descrita en detalle. Durante el giro de la
parte de bisagra 1, el casquillo 6 gira en la carcasa cilíndrica 25
respecto al casquillo 5 fijo. El casquillo 5 fijo está enroscado con
una rosca exterior 39 debajo de su superficie de fricción cónica en
una rosca interior 32 en la carcasa 25 y asegurado contra giro
mediante un anillo de seguridad 29, por lo que no es posible girar
el casquillo 5 o desplazarlo axialmente.
Mediante el accionamiento helicoidal 31, el
casquillo 6 se mueve axialmente respecto al casquillo 5 fijo al
girar la parte de bisagra 1 alrededor del eje de giro A. A
diferencia del primer ejemplo de realización, la primera parte de
bisagra 1 se mueve junto con el casquillo 6 respecto a la segunda
parte de bisagra 2 en dirección axial. Cuando se prevé por ejemplo
un accionamiento helicoidal 31 con un paso de rosca de las roscas
32, 33 de 1,5 mm, la carrera axial resultante entre las partes de
bisagra 1, 2 es de aproximadamente 0,375 mm con un ángulo de giro
de 90º. Por este motivo, el anillo de obturación 22 previsto entre
el reborde radial 38 del casquillo 6 y la carcasa 25 es elástico en
dirección vertical para garantizar en las posiciones finales de las
partes de bisagra 1, 2 una obturación fiable del interior de la
carcasa 25. Una obturación de este tipo es necesaria para evitar la
salida de lubricante 28 del interior de la carcasa así como la
entrada de partículas de suciedad al interior de la carcasa 25.
Además de la lubricación mediante líquido también es posible una
lubricación en seco.
- 1
- Parte de bisagra, parte de bisagra de puerta
- 2
- Parte de bisagra, parte de bisagra de carrocería
- 3
- Dispositivo de retención
- 5
- Casquillo
- 6
- Cuerpo de frenado, casquillo
- 7
- Superficie de fricción
- 10
- Dispositivo de avance
- 12
- Casquillo de deslizamiento
- 13
- Unidad modular, módulo
- 14
- Eje de bisagra
- 15
- Superficie
- 16
- Arandela de deslizamiento
- 17
- Tornillo
- 18
- Carcasa
- 19
- Cono truncado
- 20
- Tuerca
- 21
- Garras, acoplamiento de garras
- 22
- Obturación, anillo de obturación
- 23
- Ranura
- 24
- Entalladura
- 25
- Carcasa
- 26
- Leva
- 27
- Escote
- 28
- Lubricante
- 29
- Anillo de seguridad
- 30
- Holgura radial
- 31
- Accionamiento, accionamiento helicoidal, mecanismo de elementos roscados
- 32
- Rosca, primer elemento del accionamiento
- 33
- Rosca, segundo elemento del accionamiento
- 34
- Brida
- 35
- Sección de montaje
- 36
- Taladro roscado
- 37
- Taladro
- 38
- Borde radial
- 39
- Rosca exterior
- 40
- Obturación, anillo de obturación
- 41
- Entalladura
- 42
- Pivote
- 43
- Borde radial
- F
- Fuerza
- L1
- Primera sección de longitud
- L2
- Segunda sección de longitud
- S
- Ángulo de giro
- A
- Eje de giro
Claims (16)
1. Dispositivo de articulación con una primera
parte de bisagra (1), una segunda parte de bisagra (2) móvil de
forma giratoria respecto a la primera parte de bisagra (1) en un eje
de giro (A), un dispositivo de retención (3) que asegura las partes
de bisagra (1, 2) contra giro en vaivén y presenta dos superficies
de fricción (7, 8) que se deslizan una a lo largo de otra durante
el giro de las partes de bisagra (1, 2) y se mueven axialmente una
respecto a otra cuando aumenta el ángulo de giro, y con un
accionamiento (31) que mueve las superficies de fricción (7, 8)
axialmente una respecto a otra, caracterizado porque el
accionamiento (31) comprende una rosca (32) rígida al giro con la
primera parte de bisagra (1) y una rosca correspondiente (33) rígida
al giro con la segunda parte de bisagra (2).
2. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 1 caracterizado porque el accionamiento
(31) se extiende por una sección de longitud (L1) en dirección
longitudinal de la bisagra y las superficies de fricción (7, 8) se
extienden por una segunda sección de longitud (L2), y porque las
secciones de longitud (L1, L2) se solapan parcialmente en dirección
longitudinal de la bisagra.
3. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
una superficie de fricción (7) es rígida al giro respecto a la
segunda parte de bisagra (2) y la otra superficie de fricción es
rígida al giro respecto a la primera parte de bisagra (1).
4. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque una
superficie de fricción (7) es axialmente móvil mientras que la otra
superficie de fricción (8) es axialmente fija.
5. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
la superficie de fricción (7) es un cono interior en el cual se
desliza la superficie de fricción (8) configurada como cono
truncado correspondiente.
6. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 1 caracterizado porque las partes de
bisagra (1, 2) forman junto con el dispositivo de retención (3) una
unidad modular (13) que se puede montar conjuntamente.
7. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque una
de las superficies de fricción (7, 8) está configurada en un cuerpo
de frenado (6), axialmente móvil tanto respecto a la primera parte
de bisagra (1) como también respecto a la segunda parte de bisagra
(2), en el cual está configurado un elemento (33) del accionamiento
(31).
8. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 7 caracterizado porque el cuerpo de frenado
(6) está configurado como casquillo con una pared interior y una
pared exterior y porque la superficie de fricción (7) está
configurada en la una y el elemento de accionamiento (33),
configurado en el cuerpo de frenado (6), está configurado en la
otra de estas dos paredes.
9. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 7 u 8 caracterizado porque el elemento (33)
del accionamiento (31) configurado en el cuerpo de frenado (6) es
una rosca.
10. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones 7 a 9 caracterizado porque la
superficie de fricción (7) configurada en el cuerpo de frenado (6)
es cónica.
11. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones 7 a 10 caracterizado porque el
cuerpo de frenado (6) está unido con la segunda parte de bisagra (2)
mediante un acoplamiento de garras (21).
12. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
las superficies de fricción (7, 8) están formadas en dos casquillos
(5, 6) por separado.
13. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 12 caracterizado porque el casquillo (5)
provisto de la superficie de fricción (8) troncocónica presenta
ranuras axiales (23) o entalladuras axiales (24) distribuidas por el
perímetro del mismo.
14. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 12 caracterizado porque uno de los
casquillos (6) es rígido al giro respecto a la segunda parte de
bisagra (2) y móvil en dirección axial.
15. Dispositivo de articulación de acuerdo con
la reivindicación 12 caracterizado porque los casquillos (5,
6) están dispuestos en una abertura cilíndrica de la primera parte
de bisagra (1) o de la segunda parte de bisagra (2).
16. Dispositivo de articulación de acuerdo con
una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
la primera parte de bisagra (1) es una parte de bisagra de puerta,
la segunda parte de bisagra (2) es una parte de bisagra de
carrocería y el dispositivo de retención (3) es un dispositivo de
retención de puerta para retener una puerta de vehículo en la
carrocería de un vehículo automóvil.
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