ES2202050T3 - Horquilla articulada en cruz. - Google Patents
Horquilla articulada en cruz.Info
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- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
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Abstract
Horquilla articulada en cruz como pieza forjada con dos patas (2, 3) paralelas de la horquilla, cada una de las cuales presenta una zona parcial (4, 5) para un taladro de apoyo (8, 9), presentando las partes interiores opuestas entre ellas en la zona de los taladros de apoyo (8, 9) en estado no mecanizado, un refuerzo de material (6, 7), caracterizada porque la anchura de los refuerzos de material (6, 7) se mide de tal manera que es menor que los taladros de apoyo (8, 9) introducidos en las zonas parciales (4, 5).
Description
Horquilla articulada en cruz.
La invención trata de una horquilla articulada en
cruz con dos patas paralelas de la horquilla, cada una de las
cuales presenta una zona parcial para un taladro de apoyo.
Las horquillas articuladas en cruz del tipo
genérico se emplean como piezas forjadas en todos los campos de la
construcción de maquinaria, en particular también en la
construcción de automóviles y vehículos industriales. Las horquillas
articuladas en cruz usadas van unidas en este caso normalmente con
perfiles de acoplamiento, normalmente redondos, en la parte de la
articulación en cruz opuesta a las patas de la horquilla. A tal
fin, se introduce en la articulación en cruz correspondiente un
taladro, el cual también recibe adicionalmente en determinadas
circunstancias un dentado interior. Estos dentados interiores se
realizan habitualmente a través de un proceso de brochado con la
ayuda de herramientas de brochado. El proceso de brochado requiere
un determinado espacio libre en la zona entre ambas patas de la
horquilla, de modo que el diámetro axial máximo para el proceso de
brochado o de taladrado esté determinado a través de la medida de la
distancia entre las patas de la horquilla. Debido a esta
dependencia geométrica, en el estado de la técnica, para perfiles
de acoplamiento de diferente tamaño de las horquillas articuladas en
cruz son habituales diferentes tamaños de las horquillas
articuladas. Los diferentes tamaños de las horquillas articuladas, a
su vez, condicionan diferentes componentes correspondientes, a
través de lo cual aumentan los costes de fabricación de las
horquillas articuladas en cruz genéricas de este tipo a raíz del
elevado coste de almacenamiento y menor número de piezas
fabricadas.
A partir del documento US 4,995,849 se conoce una
horquilla articulada en cruz que se fabrica en una pieza a partir de
chapa mediante un procedimiento de estampado. Esta horquilla
articulada en cruz presenta dos patas paralelas de la horquilla,
cada una de las cuales contiene una zona parcial para un taladro de
apoyo, habiendo en las partes interiores opuestas entre ellas en la
zona de los taladros de apoyo un refuerzo de material. El refuerzo
de material en la zona de los taladros de apoyo se genera a través
de una conformación de material durante el estampado.
El documento DE 197 43 585 A1 revela, asimismo,
una horquilla articulada en cruz con dos patas paralelas de la
horquilla, cada una de las cuales presenta una zona parcial para un
taladro de apoyo, en donde las partes interiores opuestas entre
ellas presentan en la zona de los taladros de apoyo un refuerzo de
material.
Conjuntamente con los diferentes tamaños
constructivos de la articulación en cruz usados en el estado de la
técnica, hay que indicar que los rodamientos de aguja dispuestos
dentro de las patas de la horquilla en los taladros de apoyo hacen
necesario un cierto recubrimiento, es decir, un cierto grosor de las
patas de la horquilla. Debido a esta razón, no es posible una
ampliación de la medida de la distancia entre las patas de la
horquilla para provocar un paso máximo mayor para un perfil de
acoplamiento frecuentemente debido a dimensiones exteriores
prefijadas de las horquillas articuladas en cruz.
Así pues, el objetivo de la presente invención es
el de perfeccionar una horquilla articulada en cruz del tipo
genérico de tal manera que, a pesar de un recubrimiento suficiente
para los rodamientos de aguja usados en los taladros de apoyo, sea
posible una medida de acoplamiento máxima para el uso de perfiles de
acoplamiento mayores, para de esta manera reducir el número de los
tamaños constructivos de las articulaciones para diferentes perfiles
de acoplamiento.
Este objetivo se alcanza según la invención
porque las partes interiores opuestas entre sí de las patas de la
horquilla, presentan en la zona del taladro de apoyo en el estado
no mecanizado de la horquilla articulada en cruz, un refuerzo de
material, midiéndose el ancho de los refuerzos de material de tal
manera que éste sea menor que los taladros de apoyo introducidos en
las zonas parciales.
El refuerzo de material en la zona de los
taladros de apoyo tiene el efecto de que después de introducir los
taladros de apoyos adecuados, se origina en sus bordes un
recubrimiento para los rodamientos de aguja mayor que el que existe
en las horquillas articuladas en cruz según el estado de la técnica.
Por otro lado, se mantiene el grosor original de las patas de la
horquilla y la medida de distancia de las patas de la horquilla
como espacio libre, de modo que se pueden unir perfiles de
acoplamiento con las horquillas articuladas en cruz mayores que los
usados hasta ahora. Los mayores perfiles de acoplamiento hacen
posible en primer lugar el unir los grandes perfiles de
acoplamiento conocidos de la construcción de vehículos industriales
con horquillas articuladas en cruz más pequeñas, por ejemplo
procedentes de la construcción de automóviles. De este modo, se
pueden usar conjuntamente acoplamientos de mecanismos de dirección o
acoplamientos de árbol de dirección existentes de vehículos
industriales junto con componentes de articulaciones en cruz de
automóviles, más baratos debido a su tamaño constructivo. El uso
conjunto de componentes de vehículos industriales y de automóviles
favorece una estandarización de componentes, fabricación y montaje,
lo que, a su vez, aumenta la posibilidad de reemplazar cada una de
las piezas y contribuye a un abaratamiento del proceso de
fabricación. Además, a través de la medida conforme a la invención,
se pueden usar sin tener que modificarlas piezas de la articulación
ya existentes, como rodamientos de agujas, obturaciones y cruces
interiores de la unidad constructiva de la articulación en cruz de
un automóvil. Evidentemente, el uso de la característica de la
invención también se extiende a todas las horquillas articuladas en
cruz de vehículos industriales habituales, en las cuales se puede
provocar asimismo una estandarización.
A continuación, se explica con más detalle un
ejemplo de realización del objeto de la invención a partir de los
dibujos adjuntos.
Se muestra:
Figura 1 una representación en perspectiva de la
horquilla articulada en cruz conforme a la invención en un estado
forjado y no mecanizado.
Figura 2 una representación en perspectiva de la
horquilla articulada en cruz de la figura 1 en un estado mecanizado
acabado y
Figura 3 una representación en corte en el plano
de corte bb de la figura 2 de la horquilla articulada en cruz
conforme a la invención.
La pieza forjada no mecanizada representada en la
figura 1 de la horquilla articulada en cruz conforme a la invención,
presenta un cabezal de acoplamiento 1 y dos patas de horquilla 2 y
3 que se acoplan en forma de "U" al cabezal de acoplamiento.
Las patas de la horquilla están redondeadas en su extremo anterior
libre, y cada una de ellas posee en este extremo una zona parcial 4
ó 5 para sendos taladros de apoyo. En las partes interiores
opuestas entre ellas de las patas de la horquilla 2 y 3 dispuestas
en forma de "U", se encuentran en cada una de las zonas
parciales 4 y 5, en las cuales se introduce en el mecanizado de la
horquilla articulada en cruz los taladros de apoyo, un refuerzo de
material 6 y 7. Este refuerzo de material tiene un grosor de
2-5 mm y sobresale con esta medida por encima de la
superficie de cada una de las partes interiores de las patas de la
horquilla. La anchura de los refuerzos de material 6 y 7 se mide de
tal manera que es menor que los taladros de apoyo introducidos en
las zonas parciales 4 y 5.
Esto se puede extraer especialmente de la figura
2. En esta figura, se puede ver que se ha introducido en cada una
de las zonas parciales 4 y 5, un taladro de apoyo 8 y 9, estando
alineados ambos taladros 8 y 9. Junto a la zona de los refuerzos de
material 6 y 7, en la punta de las patas de la horquilla queda una
zona parcial 10, la cual posee el mismo nivel de superficie que la
zona interior de la superficie 11 situada al otro lado del taladro
de apoyo en la parte interior de una pata de la horquilla 2 ó 3. El
espacio determinado a través del taladro de apoyo para un rodamiento
de agujas que se ha de introducir en su interior posee con ello,
visto en profundidad, dos zonas de recubrimiento diferentes. En el
extremo libre anterior en la zona parcial 10, así como en el
extremo posterior opuesto al cabezal de acoplamiento 1, hay un
recubrimiento menor que en las zonas laterales 12 y 13 del taladro
de apoyo. A través de la medida escogida del refuerzo de material 6
ó 7 se garantiza, sin embargo, que las zonas parciales laterales 12
y 13 sean suficientes con sus mayores recubrimientos para un
alojamiento correcto del rodamiento de agujas.
En la figura 2, se ve además claramente que en el
cabezal de conexión 1 se introduce un taladro pasante 14. El
diámetro de este taladro pasante 14 conforma el tamaño predominante
para un perfil de acoplamiento de un árbol de dirección o de un
mecanismo de dirección que se ha de usar. En la figura 3, se ve que
la medida del diámetro máxima para el taladro pasante 14, indicada
por la flecha P, se limita a través de las zonas laterales 15, en
las que todavía existe la medida de recubrimiento necesaria Ü para
un correcto rodamiento de agujas. El máximo diámetro P posible para
el taladro pasante 14 está indicado en la figura 3 realzado por
medio de un círculo de trazas y puntos. El taladro pasante 14 se
construye a través de un proceso de taladrado o brochado, y al
mismo tiempo se extrae asimismo material en la zona delantera de la
horquilla, en la posición en la que está dispuesto el taladro
pasante perpendicular para la recepción del rodamiento de agujas, a
través de la herramienta de taladrado o de brochado.
| 1. | Cabezal de acoplamiento |
| 2. | Pata de la horquilla |
| 3. | Pata de la horquilla |
| 4. | Zona parcial |
| 5. | Zona parcial |
| 6. | Refuerzo de material |
| 7. | Refuerzo de material |
| 8. | Taladro de apoyo |
| 9. | Taladro de apoyo |
| 10. | Zona parcial |
| 11. | Zona de la superficie |
| 12. | Zona parcial lateral |
| 13. | Zona parcial lateral |
| 14. | Taladro pasante |
| 15. | Zona lateral |
Claims (4)
1. Horquilla articulada en cruz como pieza
forjada con dos patas (2, 3) paralelas de la horquilla, cada una de
las cuales presenta una zona parcial (4, 5) para un taladro de apoyo
(8, 9), presentando las partes interiores opuestas entre ellas en la
zona de los taladros de apoyo (8, 9) en estado no mecanizado, un
refuerzo de material (6, 7), caracterizada porque la anchura
de los refuerzos de material (6, 7) se mide de tal manera que es
menor que los taladros de apoyo (8, 9) introducidos en las zonas
parciales (4, 5).
2. Horquilla articulada en cruz según la
reivindicación 1, caracterizada porque el espacio
determinado a través del taladro de apoyo (8, 9) para un rodamiento
de agujas que se ha de introducir en el interior posee, visto en
profundidad, dos zonas de recubrimiento diferentes.
3. Horquilla articulada en cruz según la
reivindicación 2, caracterizada porque tanto en el extremo
libre anterior de las patas de la horquilla (2, 3), así como en el
extremo posterior opuesto al cabezal de acoplamiento (1), existe un
recubrimiento menor que en las zonas laterales (12, 13) de los
taladros de apoyo (8, 9).
4. Horquilla articulada en cruz según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque la altura que
sobresale respecto a la parte interior de la horquilla del
recubrimiento de material es de 2-5 mm respecto al
resto de la superficie de las partes interiores de las patas de la
horquilla.
Applications Claiming Priority (2)
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