ES2167697T5 - Caja de soporte para un eje de direccion de vehiculo y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

LAS PIEZAS DE ESTAMPACION Y FLEXION (1, 2, 3) FABRICADAS MEDIANTE DEFORMACION SIN ARRANQUE DE VIRUTAS SE ENSAMBLAN PARA FORMAR UNA CAJA ESTABLE, REALIZANDOSE ESTA OPERACION EXCLUSIVAMENTE MEDIANTE EL REMACHADO MUTUO Y EVENTUALMENTE MEDIANTE SOLDADURA PARCIAL POR PUNTOS CON EL MATERIAL DE LAS PIEZAS DE ESTAMPACION Y DE FLEXION, ES DECIR, SIN GASTO ADICIONAL DE MATERIAL. LAS PIEZAS (13) QUE SIRVEN PARA SUSPENDER EL ARBOL DE DIRECCION (15) SON PIEZAS DE ALTA PRECISION FABRICADAS TAMBIEN MEDIANTE DEFORMACION SIN ARRANQUE DE VIRUTAS. DE ESTA FORMA SE CONSIGUE UNA FABRICACION MUY RACIONAL DE ALTA PRECISION QUE NO REQUIERE TRATAMIENTO POSTERIOR NI MEDIOS AUXILIARES PARA UNIR ENTRE SI LAS PIEZAS DE ESTAMPACION Y DE FLEXION.

Description

Caja de soporte para un eje de dirección de vehículo y procedimiento para su fabricación.

El invento hace referencia a una caja de soporte según el concepto inicial de la reivindicación 1. Asimismo el invento hace referencia a un procedimiento para la fabricación de una de tales cajas de soporte.

Se conoce una caja de soporte, según el concepto inicial de la reivindicación 1, a través de la EP-A-0.502.761, utilizándose por ejemplo en vehículos automóviles. Las cajas de soporte conocidas constan de un tubo conformado doblando y, eventualmente, soldando una plancha de acero, tubo que rodea el eje de dirección, y cuyos dos extremos sirven como puntos de alojamiento para los cojinetes del eje de dirección.

Dado que es muy difícil construir un tubo exactamente de forma cilíndrica doblando y soldando una plancha de acero, apenas pueden mantenerse las tolerancias requeridas para ejes de dirección con el uso de extremos del tubo a modo puntos de alojamiento para los cojinetes. Además, la con frecuencia necesaria unión soldada influye en el resultado final. Como consecuencia de ello deben mecanizarse los extremos del tubo, lo cual resulta caro y no es deseable.

El invento tiene por objeto conseguir una caja de soporte con una alta rigidez, que permita un simple y preciso soporte del eje de dirección.

De acuerdo con el invento dicho objeto se consigue gracias a las peculiaridades que figuran en la parte característica de la reivindicación 1. La previsión de la pieza de guía, así como de los puntos para cojinete previamente conformados y sin ranuras, no sólo garantizan buenas propiedades de soporte, sino que también proporcionan una gran libertad para la conformación de la pieza de guía, de modo que la misma también puede optimizarse teniendo en cuenta la rigidez requerida.

Otro de los objetos del invento es lograr un procedimiento económico y seguro para fabricar una caja de soporte de un eje de dirección. De acuerdo con el invento esto se consigue gracias a las peculiaridades que figuran en la parte característica de la reivindicación 9. La fijación sin material adicional proporciona una unión limpia.

En las reivindicaciones complementarias se indican otras formas de realización ventajosas.

A continuación se explica con mayor detalle, con ayuda del dibujo, un ejemplo de una forma de realización del invento.

La figura 1 es una vista en perspectiva de una caja de soporte de acuerdo con el invento;

La figura 2 muestra una sección longitudinal esquemática de la caja de soporte de la figura 1, con el eje de dirección;

La figura 3 es una vista lateral; y

La figura 4 una vista en planta de la caja de soporte;

La figura 5 muestra una pieza vista en planta; y

La figura 6 es una vista lateral de una pieza de la caja de soporte; y

Las figuras 7 y 8 son vistas frontales de la pieza según las figuras 5 y 6.

La figura 1 muestra una pieza de guía, formada de tres piezas estampadas y dobladas 1, 2, y 3, que están remachadas entre sí. Las piezas 2 y 3 se describirán a continuación, con detalle, haciendo referencia a otras figuras. La pieza estampada y doblada 1 tiene una sección transversal en forma de U, con una parte superior curvada y dos partes laterales planas 4. En su vértice, la pieza 1 lleva una ranura o entalladura de debilitación 5. Debajo de esta ranura de debilitación 5 hay un punto debilitado de doblado, de modo que las tensiones remanentes en la pieza doblada en forma de U 1 se reducen a un valor que ya no se opone a una conformación bastante precisa durante la fabricación. Cada una de ambas partes laterales 4 de la pieza 1 presenta un orificio alargado o ventana 6. Dichas ventanas sirven para la fijación desplazable en sentido longitudinal de la caja de soporte sobre un travesaño 7 del vehículo (véase la figura 2). La pieza 1 está provista de apéndices laterales 8, que sirve para el montaje de soportes 9, por ejemplo destinados a cables, tuberías y similares. Los soportes 9 se unen con los apéndices mediante remaches en los puntos 10.

Las piezas 2 y 3 están unidas a la pieza 1 únicamente mediante remaches. Los puntos de los remaches 11 pueden verse en las figuras 1 y 3. Para ello, las piezas 2 y 3 están provistas de lóbulos laterales 11, que encajan en orificios de las partes laterales 4 de la pieza 1 y quedan refundidos en su interior. La pieza 3 está conformada como placa plana, que refuerza y cierra parcialmente el extremo inferior abierto de la pieza 1. La pieza 2 se ha representado sola en las figuras 5 a 8, y consiste en una parte central 12 débilmente curvada, que está provista lateralmente de los lóbulos 11 para remacharla con la pieza 1. La pieza 2 está formada por un elemento unido con dos puntos o alojamientos de cojinete 13 situados en sus extremos. Dichos alojamientos de cojinete no presentan juntas en el proceso de estiraje, siendo fabricados con alta precisión mediante una conformación sin arranque de virutas. Los puntos de cojinete 13, conformados por separado, ejercen la función de apoyo de la caja de soporte, mientras que la pieza 1, 2 3 asegura la rigidez requerida.

Los puntos o alojamientos de cojinetes 13, en forma de anillo, están unidos con la parte media de la pieza 2 a través de bridas curvadas 14. Tal como puede verse en la figura 2, los cojinetes a bolas van montados con ajuste de presión en los anillos 13, que sirven para soportar el eje de dirección 15, mostrado únicamente en la figura 2. Tal como puede verse, de modo especial, en las figuras 1, 7 y 8, los alojamientos de cojinete 13 tienen lóbulos para remache 16 en la zona de sus bridas, los cuales van remachados con los apéndices 17 de la pieza 1, según la figura 1. La unión, situada detrás en la figura 1, entre las piezas 1 y 2, está conformada de manera algo distinta, ya que la unión inferior se lleva a cabo mediante lóbulos para remache 16, según la figura 8, pero la superior se realiza con ganchos 18 de la pieza 1, los cuales agarran detrás de la brida del alojamiento 13. De este modo, las piezas 1 y 2 están unidas tanto en la zona central como en las caras frontales, exclusivamente mediante fabricación sin arranque de virutas y, por tanto, con piezas conformadas.

De este modo no se requiere ningún medio de unión adicional, y de modo especial ningún proceso de soldadura, el cual comporta una cara y costosa aportación de material. Todo lo más podría pensarse en utilizar, en lugar de los puntos de remachado, puntos de soldadura o bien en reforzar adicionalmente los puntos de remachado con puntos de soldadura.

De lo anterior se desprende, de manera amplia, que la fabricación de la caja de soportes según el invento puede llevarse a cabo de manera especialmente racional y al mismo tiempo con una alta precisión sin arranque de viruta y conformación. En primer lugar todas las piezas son estampadas en estado plano. La pieza 1 es luego doblada en su forma de U, con lo cual sus costados 4 todavía quedan tan separados que pueden montarse las piezas 2 y 3. Los anillos de cojinete 13 de la pieza 2 se consiguen doblando la brida 14 en la posición representada y orientándola exactamente. En un útil especial de fabricación se insertan las piezas 1, 2 y 3 por separado, de modo que los lóbulos para remache superior 14 de la pieza 2 se introducen en las aberturas de los lóbulos 17. Entonces se comprimen los costados 4 de la pieza 1 en su posición plano-paralela, de modo que los lóbulos para remache de las piezas 2 y 3 penetren en las correspondientes aberturas de la pieza 1, con lo cual se consigue el remachado deseado. También los ganchos 18 se colocan con asiento apretado contra las piezas de la brida de uno de los anillos 13.

Esto permite una automatización especialmente fácil de la fabricación, puesto que tan sólo hay que llevar a cabo operaciones de conformación, sin necesidad de soldaduras, atornillados o similares. El remachado también tiene lugar únicamente con los elementos conformados de las piezas 1 a 3 y, por tanto, sin remachar. Así pues no es necesario ningún material adicional de fijación.

La fabricación de la pieza 2, formando un solo elementos con los puntos o alojamientos de cojinetes 13, resulta especialmente simple y tiene la ventaja de que ambos anillos 13 destinados a alojar los cojinetes están unidos entre sí formando una única pieza, lo que no sólo garantiza una alta precisión del diámetro interior de los anillos 13 para alojar los cojinetes de bolas, sino también una alineación especialmente precisa. Además, antes de doblar la pieza 2 puede apilarse simplemente, lo cual facilita su almacenamiento intermedio.

Sin embargo, también sería imaginable fabricar estos alojamientos de cojinetes 13 como piezas especiales y remacharlas con las piezas restantes. No obstante, ambas piezas 2 y 3, que actúan como refuerzo, también se utilizarían en este caso para proporcionar suficiente resistencia a la caja de soporte en sentido transversal, puesto que cuando tal caja de soporte está en posición montada se halla sometida a importantes esfuerzos transversales. También aquí es posible fabricar los alojamientos de cojinetes 13 como un solo elementos con la pieza 1. Cuando en las reivindicaciones se citan los alojamientos o asientos anulares para cojinetes 13 en general, hay que entender que se trata de los lugares de la caja de soporte, que sirven para el apoyo del eje de dirección 15. Básicamente, los anillos 13 también podrían servir directamente como medios cojinetes, cada uno para un cojinete deslizante del eje de dirección 15.

Claims (16)

1. Caja de soporte para el eje de dirección de un vehículo, que comprende una pieza de guía (1, 2, 3), para circundar el eje de dirección 15, estando formada la pieza de guía sin arranque de viruta y apta para fijarse al vehículo, caracterizada porque se han se han proporcionado adicionalmente en el extremo de la pieza de guía elementos receptores de cojinete sin estrías (13) para el eje de dirección (15).

2. Caja de soporte de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada uno de los alojamientos de cojinete (13) va fijado a la pieza de guía (1, 2, 3) mediante uniones remachadas (16, 18) hechas con lóbulos para remachar (11, 16).

3. Caja de soporte de acuerdo a la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que la pieza de guía (1, 2, 3) comprende una primera pieza esencialmente en forma de U (1) en sección transversal perpendicular al sentido longitudinal del eje de dirección (15), para rodear a dicho eje de dirección (15), que queda cerrada por medio de una segunda pieza (2), esencialmente plana.

4. Caja de soporte de acuerdo a la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que en la primera pieza (1), y paralela a la segunda pieza (2), se ha previsto una tercera pieza (3) esencialmente plana, para la estabilización.

5. Caja de soporte de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que la segunda (2) y tercera (3) piezas están unidas mediante conexiones remachadas (11) a la primera pieza (1).

6. Caja de soporte de acuerdo a una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por el hecho de que los alojamientos para cojinete (13) para el eje de dirección (15) están unidos mediante una brida doblada (14) con la segunda pieza (2).

7. Caja de soporte de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que la pieza de guía (1, 2, 3) está provista de lóbulos laterales de fijación (6).

8. Caja de soporte de acuerdo a una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada por el hecho de que, para compensar el retorno elástico de su brida lateral (4), la primera pieza (1) está debilitada por medio de entalladura central (5) en el sentido longitudinal del eje de dirección (15).

9. Procedimiento para fabricar una caja de soporte para un eje de dirección de un vehículo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual estampando, doblando y fijando se conforma una pieza de guía fijable al vehículo (1, 2, 3), hecha de material básico, esencialmente de un material básico plano, para rodear el eje de dirección (15), caracterizado por el hecho de que, además, se conforman dos alojamientos de cojinete sin estrías (13) para el eje de dirección (15), realizados mediante ejecución y conformación puramente sin arranque de viruta, de manera que la fijación se realiza sin material de fijación adicional.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la fijación se lleva a cabo sin material de fijación adicional.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que la fijación se lleva a cabo mediante uniones remachadas hechas de lóbulos para remachar (11, 16)

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que para la fijación se aplican puntos de soldadura.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por el hecho de que, mediante estampado de una segunda pieza de material básico se forma una segunda parte esencialmente plana (2).

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que mediante el proceso de estampación se forman adicionalmente en cada uno de los extremos de la segunda pieza (2) alojamientos de cojinete sin estrías de forma anular (13), situados esencialmente en el plano de la misma, para el eje de dirección (15).

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que al montar la caja de soporte, los alojamientos de cojinete (13) son doblados fuera del plano de la segunda pieza (2) en una posición perpendicular a dicho plano, con lo cual a través de un mayor doblado de la primera pieza (1) y remachado de la primera (1) y segunda piezas (2), se forma la pieza de guía (1, 2, 3) para rodear el eje de dirección (15).

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que en la formación de la pieza de guía (1, 2, 3), adicionalmente se fija a la primera pieza (1) una tercera pieza (3), esencialmente plana, y paralela a la segunda pieza (2), para la estabilización.