ES2240638T3 - Dispositivo para centrar una articulacion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo, formado por una brida de transmisión y una parte de articulación, que sirve para el centrado de la parte de articulación, susceptible de ser montada por atornillamiento en la brida de transmisión, en particular del árbol de impulsión en la brida de transmisión (18) de una transmisión en un vehículo automóvil, asegurando la parte de la articulación el centrado con ayuda de una prolongación, que responde a una simetría de rotación, en un hueco (18a) con forma escalonada de la brida y estando retenida por medio de una pluralidad de tornillos de ejes paralelos, y estando formada la prolongación por un casquillo (38) que penetra en la parte de articulación (28) y en la brida de transmisión (18), en el que el casquillo (38) está alojado, del lado de la articulación, en un hueco (28a) que responde a una simetría de rotación, de diámetro idéntico, y siendo igualmente de forma escalonada el hueco (28a) situado del lado de la circulación, caracterizado porque la profundidad de los huecos(28a, 18a) está adaptada a la longitud del casquillo (38), de forma que el casquillo (38) se mantenga con una tensión previa cuando la parte de articulación (28) está montada en la brida de transmisión.

Description

Dispositivo para centrar una articulación.

El invento se refiere a un dispositivo, formado por una brida de transmisión y por una parte de articulación, que sirven para el centrado de la parte de articulación, en particular del árbol de impulsión sobre la de brida de transmisión de una transmisión en un vehículo automóvil, según el preámbulo de la reivindicación 1 de patente.

Para evitar desequilibrios, degradaciones de la comodidad y fenómenos de desgaste asociados, en los dispositivos de impulsión montados en vehículos automóviles, el centrado de los árboles de impulsión (árboles de cardan, etc.) que se conectan a las transmisiones (por ejemplo, el diferencial del eje trasero o bien la transmisión de cambio de velocidad) es un punto a vigilar particularmente, en particular si estos árboles giran a una velocidad de rotación relativamente elevada.

Se conocen uniones de conexión concebidas para obtener un centrado exacto, realizadas con forma de collares (EP 0 671 568 B1) de forma anular, formados enterizos, por ejemplo en la parte de articulación del árbol de impulsión, penetrando en agujeros correspondientes, pertenecientes por ejemplo a la brida accionada o de accionamiento del lado de la transmisión, sabiendo que este centrado puede ser realizado con un montaje de ajuste apretado. Se tiene entonces que respetar unas tolerancias estrechas y se pueden plantear problemas, como el valor elevado de la fuerza de penetración en el momento del montaje. Además, es conocida (DE 297 21 218 U) la fabricación de tal collar anular con la forma de un elemento en voladizo, en un disco de chapa, disco fijado por una brida anular en la parte exterior de la parte de articulación y atornillado conjuntamente a una brida de transmisión.

Además, se conoce un dispositivo, formado por una brida de transmisión y una parte de articulación, que sirve para el centrado de una parte de la articulación, susceptible de ser atornillada sobre la brida de transmisión, en particular el árbol de impulsión, sobre la brida de transmisión de una transmisión en un vehículo automóvil (GB 1577335, Fig. 9), sabiendo que la parte de articulación es centrada con la ayuda de una prolongación, que responde a una simetría de rotación, en un hueco de forma escalonada de la brida y es retenida con la ayuda de una pluralidad de tornillos de ejes paralelos, y la prolongación está formada por un casquillo, que penetra en la parte de articulación y en la brida de transmisión. El casquillo está entonces situado, del lado de la articulación, en un hueco que responde a una simetría de rotación, del mismo diámetro, y el hueco del lado de la articulación está igualmente conformado de forma escalonada. Además, el casquillo está formado enterizo o en una pieza sobre una tapa, cerrando hacia el exterior la parte de articulación, en la dirección de la brida de transmisión.

Además, se conoce un dispositivo formado por una brida de transmisión y una parte de articulación, que sirve para centrar la brida de articulación susceptible de ser atornillada sobre la brida de transmisión de un vehículo automóvil (US 1836987, Fig. 1), sabiendo que la parte de articulación está centrada, con la ayuda de una prolongación que responde a una simetría de rotación, en un hueco, de forma escalonada, de la brida, y es mantenida con la ayuda de una pluralidad de tornillos de ejes paralelos, estando formada la prolongación por un tramo exterior cilíndrico que penetra en la parte de la articulación y por un tramo cilíndrico hueco que penetra en la brida de transmisión, y estando conformado como un casquillo el tramo cilíndrico hueco.

Además, se conoce una parte de articulación (DE 28 04 339 C2, Fig. 1), un tornillo, situado en la parte de articulación, indicando que se trata de una unión de brida. Además, una parte de articulación, dotada de una tapa, que cierra parcialmente hacia el exterior en la dirección de la brida de transmisión, está en parte representada. La tapa forma una prolongación en forma de casquillo que, igual que penetra en la parte de la articulación, sobresale de esta y es utilizable como centrado.

Además, se conocen otros dispositivos que deben asegurar el centrado (DE 33 26 990 A1, Fig. 1; DE 43 17 606 C1, Fig. 2 en relación con la Fig. 4; US 31 06 077, Fig. 1), que aseguran igualmente la función de una tapa de cierre, así como un centrado (GB 1336129, Fig. 1) con un collar formado enterizo en la parte de articulación, penetrando en un agujero de la brida de transmisión, presentando la articulación una tapa que cierra esta hacia el exterior en la dirección de la brida de transmisión.

El objetivo del invento es proponer un dispositivo, que será más simple y mejorado desde el punto de vista del coste de fabricación y de montaje, así como de la función de centrado, respecto a un dispositivo conocido por el estado de la técnica.

Este problema es resuelto según el invento por las propiedades caracterizantes de la reivindicación 1. Mejoras ventajosas y particularmente apropiadas del invento pueden ser encontradas en las otras reivindicaciones.

Según el invento, se ha previsto que la profundidad de los huecos esté adaptada a la longitud del casquillo, de forma tal que el casquillo se mantenga bajo tensión previa cuando la parte de articulación se monta en la brida de transmisión. Gracias a una adaptación correspondiente de su profundidad a la longitud del casquillo, éste se asegura en posición, automáticamente, en el montaje del árbol de impulsión en la brida de transmisión, con una buena función de centrado. De esta forma, por un bajo coste de construcción, se asegura tener un centrado preciso. El casquillo puede, durante una sustitución, por ejemplo del árbol de impulsión, ser reutilizado, o llegado el caso, ser reemplazado conjuntamente sin proble-
ma.

En el caso de una articulación de árbol de impulsión con una tapa que cierra la articulación respecto de la brida accionada, desde el punto de vista de la técnica de fabricación, es particularmente ventajoso formar enterizo el casquillo en la tapa. Se obtiene así, tanto una disminución de piezas, como igualmente una simplificación del montaje. La tapa sirve, en una extensión de su función, además de su función de estanqueidad, al mismo tiempo al centrado de la parte de articulación, respectivamente del árbol de impulsión.

Además, en caso de utilización de una junta de estanqueidad entre la tapa y la parte de articulación, la junta de estanqueidad es comprimida o apretada a voluntad. La junta de estanqueidad puede entonces ser unida por separado, como junta de estanqueidad anular simple, o ser aportada por inyección o constituida por vulcanización, en calidad de revestimiento, directamente sobre la tapadera.

Para controlar a voluntad los esfuerzos de unión del casquillo durante el montaje de la parte de articulación y su aptitud para el centrado, todo esto para tolerancias controlables, el casquillo puede ser conformado de forma que sea deformable elásticamente radialmente. Esto se puede hacer por ejemplo por medio de un muelle de láminas abierto, en forma de C, insertado, bajo una tensión previa definida, de forma análoga a un pasador de apriete, o bien por realización de una pluralidad de lengüetas elásticas que sobresalen radialmente, que igualmente aseguran con esfuerzos de unión moderados el centrado de la parte de articulación durante el mon-
taje.

Finalmente, el casquillo (con o sin su tapadera) puede estar dotado en su periferia exterior de un moleteado o de acanaladuras, o de rebajes análogos, que aumentan localmente el valor de la fuerza de prensado en superficie, o que, dado el caso permiten tener deformaciones plásticas limitadas en el casquillo durante el montaje, para permitir igualmente obtener esfuerzos de unión o esfuerzos de prensado regulables a voluntad.

Un ejemplo de realización del invento se va a describir con más detalle a continuación, con la ayuda de otras particularidades.

La parte del dibujo esquemático adjunto muestra una vista en corte longitudinal parcial de la zona de unión de un árbol de impulsión sobre un diferencial de eje trasero para vehículos automóviles, sirviendo el dispositivo para el centrado de la parte de articulación respecto de la brida de transmisión.

En una caja 10, no representada en detalle, de un diferencial de eje trasero para vehículos automóviles, está montado en rotación un árbol de transmisión 12, en la extremidad exterior del cual, por intermedio de un dentado cuneiforme 14 ó acanaladura correspondiente, está acoplado el tramo 16 con forma de cubo de una brida de transmisión 18 que responde a una simetría de rotación y está fijado por un enlace roscado 20. Un anillo de estanqueidad de árbol 22 aísla herméticamente la salida del tramo 16 respecto de la caja 10. Además, en la periferia exterior de la brida de transmisión 18 está dispuesta una chapa de recubrimiento 24 de forma anular.

Con la ayuda de una pluralidad de tornillos de ejes paralelos (un único tornillo 26 es visible), la parte de articulación radialmente exterior 28 de una articulación homocinética 30 (articulación trípode) está fijada en la brida de transmisión 18. La articulación homocinética 30 (se podría igualmente utilizar una articulación de cardan) está conectada, por medio de un engranaje uniforme 32 tal y como se ve, al árbol de impulsión 34 (que se llama árbol de cardan), estando el árbol de impulsión 34 unido en transmisión a su otra extremidad, no representada, a una transmisión de un cambio de velocidades.

El diferencial de eje trasero y el árbol de impulsión 34, con los detalles de la articulación homocinética 30, son descritos únicamente en un grado tal que es necesario para la comprensión del presente invento. En la medida en que no son descritos, esto significa que sus componentes corresponden al estado de la técnica.

En el lado vuelto hacia la brida de transmisión 18, la parte del articulación 28 de forma anular presenta un hueco 28a de forma escalonada, que responde a una simetría de rotación, en el que la tapa 36, que cierra el interior de la articulación homocinética 30, está insertada con un casquillo 38 radialmente exterior, formado enterizo con ella. Para obtener una estanqueidad admisible, se dispone, en la zona de apoyo anular, una junta de estanqueidad anular 40 entre la tapa 36 y la parte de articulación 28.

Tal como se ve sin dificultad según la vista en corte, el casquillo 38 está respectivamente dotado de muescas (en 42), para permitir el paso libre necesario de los tornillos 26.

Un hueco 18a correspondiente, de forma escalonada y que responde a una simetría de rotación, de mismo diámetro y situado enfrente del hueco 28a realizado en la parte de articulación 28, está mecanizado en la brida de transmisión 18 en la que el casquillo 38 está insertado para asegurar el centrado de la parte de articulación 28 o del conjunto del árbol de impulsión 34.

La profundidad de los huecos 18a, 28a, realizados en la brida de articulación 18 y en la parte de articulación 28, es tal que el casquillo 38 y la tapa 36 son mantenidos bajo presión en estado montado, con interposición de la junta de estanqueidad anular 40. El diámetro exterior del casquillo 38 está adaptado al diámetro interior, de preferencia idéntico al de los huecos 28a, 18a, de forma que el casquillo 38 se mantenga con un ajuste apretado en dichos
huecos.

Durante el montaje del dispositivo de centrado descrito, primeramente la tapa 36, con el casquillo 38 y la junta de estanqueidad 40, son insertadas y respectivamente introducidas en el hueco 28a de la parte de articulación 28. El tramo que sobresale del casquillo 38 forma entonces una prolongación que, durante el montaje del árbol de impulsión 30, es apretado para asegurar su centrado en el hueco 18a de la brida de transmisión 18, siendo obtenida la presión por ejemplo por apriete de los tornillos 26. Puede entonces ser apropiado prever en el hueco 18a o en el casquillo 38 un achaflanado que permita evitar atasca-
mientos.

La tapa 36 y/o el casquillo 38 puede/pueden ser fabricado(s) con la forma de piezas de chapa obtenidas por estiramiento profundo y de paredes delgadas. Puede, sin embargo, resultar suficiente utilizar como material materia sintética y fabricar la tapa 36 y/o el casquillo 36 en un procedimiento de moldeo por inyección.

El invento no se limita al ejemplo de realización descrito. Dado el caso, la tapa 36 y el casquillo 38 pueden ser realizados con la forma de componentes separados. El casquillo 38 podría ser realizado en acero de muelle, con forma de muelle de lámina abierta, curvado en forma de C, o con la forma de una pieza anular, incluyendo lengüetas elásticas que sobresalieran radialmente. Estos modos de realización permiten la aplicación de tolerancias de fabricación relativamente groseras para esfuerzos de unión de débil valor y para un montaje simplificado.

Finalmente, la periferia exterior del casquillo 38 podría estar dotada de un moleteado o de acanaladuras, para compensar las tolerancias de fabricación y disminuir el valor de los esfuerzos de unión, respectivamente de los esfuerzos de penetración. Se podrían entonces compensar las tensiones en el material, elevadas, que se producen dado el caso, por deformaciones plásticas locales de la superficie, en el casquillo 38. Podría a tal efecto resultar indicado renovar el casquillo 38 (dado el caso con la tapa 36) con cada desmontaje y nuevo montaje del árbol de impulsión 34.

Claims (10)

1. Dispositivo, formado por una brida de transmisión y una parte de articulación, que sirve para el centrado de la parte de articulación, susceptible de ser montada por atornillamiento en la brida de transmisión, en particular del árbol de impulsión en la brida de transmisión (18) de una transmisión en un vehículo automóvil, asegurando la parte de la articulación el centrado con ayuda de una prolongación, que responde a una simetría de rotación, en un hueco (18a) con forma escalonada de la brida y estando retenida por medio de una pluralidad de tornillos de ejes paralelos, y estando formada la prolongación por un casquillo (38) que penetra en la parte de articulación (28) y en la brida de transmisión (18),

en el que

el casquillo (38) está alojado, del lado de la articulación, en un hueco (28a) que responde a una simetría de rotación, de diámetro idéntico, y siendo igualmente de forma escalonada el hueco (28a) situado del lado de la circulación,

caracterizado porque

la profundidad de los huecos (28a, 18a) está adaptada a la longitud del casquillo (38), de forma que el casquillo (38) se mantenga con una tensión previa cuando la parte de articulación (28) está montada en la brida de transmisión.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el casquillo (38) está formado enterizo en una tapa o cubierta (36), cerrando la parte de articulación (28) hacia el exterior, en la dirección de la brida de transmisión (18).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque una junta de estanqueidad anular (40) está prevista entre la tapa (36) y la parte de articulación (28).

4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el casquillo (38) es mantenido con un ajuste con apriete en el hueco (28a, 18a) de la parte de articulación (28) y/o de la brida de transmisión (18).

5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el casquillo (38) es deformable elásticamente en dirección radial.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el casquillo (38) está realizado en acero de muelle, estando abierto en forma de C.

7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque una pluralidad de lengüetas elásticas que sobresalen radialmente hacia el exterior están formadas enterizas en el casquillo (38).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el casquillo (38) y la tapa (36) están fabricados en material sintético.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el casquillo (38) está realizado con la forma de una pieza de chapa, obtenida por estiramiento profundo.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el casquillo (38) está dotado, en su periferia exterior, de un moleteado o una acanaladura, o análogos.