ES2251493T3 - Semicojinete para articulaciones esfericas o articulaciones de casquillo esferico. - Google Patents

Abstract

Semicojinete para articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico con una superficie (3) interna de soporte configurada en forma de esfera hueca y una superficie (4) externa de recepción configurada en forma cilíndrica, con la que el semicojinete se puede insertar en una caja de articulaciones, estando configurado el semicojinete de manera compuesta con al menos dos piezas (1, 2) de cojinete, que se pueden acoplar entre sí de forma separable mediante un dispositivo (6, 8) de apriete, y discurriendo el plano de separación entre las partes (1, 2) de semicojinete en la dirección del eje (10) longitudinal central del semicojinete, caracterizado porque el dispositivo (6, 8) de apriete se compone de una unión por encastre a presión.

Description

Semicojinete para articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico.

La invención se refiere a un semicojinete para articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico con una superficie interna de soporte configurada en forma de esfera hueca y una superficie externa de recepción configurada en forma cilíndrica, con la que el semicojinete se puede insertar en una caja de articulaciones.

Este tipo de semicojinetes está insertado en las más diferentes variantes en articulaciones esféricas y articulaciones de casquillo esférico. Este tipo de articulaciones posee generalmente un mango esférico, que presenta un sector esférico en un extremo, en el caso de articulaciones esféricas, y en el centro, en el caso de articulaciones de casquillo esférico, que se encuentra alojado en la superficie de soporte con forma de esfera hueca del semicojinete de tal modo que el mango esférico frente al eje longitudinal central de la articulación puede realizar movimientos oscilatorios y giratorios. En cambio, los semicojinetes se encuentran generalmente alojados de forma resistente a la torsión en orificios cilíndricos de una caja de articulaciones. La producción de semicojinetes genéricos, que normalmente están fabricados de plástico, especialmente de POM, tiene lugar mediante la técnica de moldeo por inyección, en la que la forma del molde para fundición inyectada está compuesta por dos piezas, un núcleo esférico situado en el interior y una forma hueca situada en el exterior adaptada a la forma externa del semicojinete. Tras el proceso de moldeo por inyección, la pieza preformada esférica situada en el interior se separa del casquete esférico terminado mediante desmolde forzado, exponiéndose los semicojinetes convencionales a deformaciones relativamente grandes. Por este motivo, para la realización de estas deformaciones, los semicojinetes poseen varias ranuras que se extienden axialmente, en la dirección del eje longitudinal central, y que llegan aproximadamente hasta el plano ecuatorial de la superficie interna de soporte configurada en forma de esfera hueca. Estas ranuras facilitan el desmolde forzado del semicojinete, no obstante, está limitada la selección de material de un semicojinete, que se puede desmoldar de manera forzada, debido a la alta dilatación requerida y al reducido módulo de elasticidad. La limitación de la selección de material tiene, en cambio, efectos negativos en la capacidad de carga del semicojinete y, por tanto, de toda la articulación esférica o articulación de casquillo esférico en caso de existir altas temperaturas y grandes cargas, ya que en situaciones extremas el material del semicojinete tiende a derretirse, existiendo la posibilidad de un desplazamiento del material del cojinete especialmente en la zona de las ranuras. Esto provoca, en determinadas circunstancias, una modificación geométrica de la superficie de soporte con forma de esfera hueca con el consiguiente desgaste elevado hasta llegar a un deterioro total de la respectiva articulación esférica o articulación de casquillo esférico.

Del documento US4619658 se conoce un semicojinete genérico para articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico con una superficie interna de soporte configurada en forma de esfera hueca y una superficie externa de recepción configurada en forma cilíndrica, con la que el semicojinete se puede insertar en una caja de articulaciones. Este semicojinete está previsto para el uso en una articulación artificial de la cadera. El semicojinete conocido está configurado de manera compuesta con dos piezas de cojinete, pudiéndose acoplar entre sí de forma separable las piezas de cojinete y discurriendo el plano de separación entre las partes de semicojinete en la dirección del eje longitudinal central del semicojinete. Para la fijación de las dos piezas de cojinete entre sí se necesita adicionalmente un elemento de sujeción; su montaje es muy costoso y, además, requiere en la superficie externa del semicojinete una ranura, en la que se puede introducir el elemento de sujeción.

El objetivo de la presente invención es, por tanto, crear un semicojinete del tipo genérico que se pueda montar fácilmente y tenga una elevada capacidad de carga y vida útil debido a las posibilidades ampliadas de selección de material, debiéndose seguir utilizando la fabricación convencional mediante la técnica de moldeo por inyección.

Este objetivo se logra según la invención en relación con las características genéricas mediante la instrucción técnica de la reivindicación 1.

Mediante la característica según la invención, el semicojinete, compuesto de varias partes de semicojinete, preferentemente de dos, se puede ensamblar fácilmente mediante una unión de encastre a presión en el montaje de la articulación esférica o la articulación de casquillo esférico. Las partes de semicojinete se pueden fabricar de manera convencional conforme a la técnica de moldeo por inyección, no siendo necesario, sin embargo, que el material de cojinete presente propiedades elásticas especiales en el desmolde de las partes de semicojinete. Por este motivo se pueden usar también, respecto al estado de la técnica, plásticos para semicojinetes más duros y, por tanto, más resistentes al desgaste. Además, aumenta convenientemente el límite de carga de los semicojinetes debido a las ranuras que faltan al no necesitarse más el desmolde forzado.

Configuraciones especiales del objeto según la invención se obtienen en relación con la instrucción técnica de la reivindicación principal a partir de las características de las reivindicaciones subordinadas.

Ha resultado ser especialmente ventajoso configurar el dispositivo de sujeción de modo que esté compuesto por al menos un pasador, que sobresale de la respectiva superficie de separación de las piezas de cojinete, y por al menos una entalladura correspondiente, dispuesta en la respectiva pieza colindante de cojinete. El pasador y la entalladura se pueden coordinar en su dimensionado de manera que se puedan producir sin problemas fuerzas predefinidas de sujeción o fuerzas de fricción en el montaje de las piezas de cojinete.

Según otra forma ventajosa de realización del objeto de la invención, la superficie de recepción, configurada en forma cilíndrica, presenta en el lado externo del semicojinete varias entalladuras dispuestas en la dirección del contorno. Estas entalladuras originan un ahorro no insignificante en el peso del semicojinete.

Puede ser ventajoso también dotar a la superficie interna de soporte con forma de esfera hueca al menos de dos ranuras, que discurren en dirección al eje longitudinal central, para depositar el lubricante. Las ranuras, previstas como depósito de lubricante, contribuyen adicionalmente a la selección adecuada de material al aumentar las posibilidades de carga y la duración de las articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico.

Ha resultado ser también conveniente configurar de manera constante el espesor del semicojinete en la zona de la superficie de soporte con forma de esfera hueca, lo que contribuye adicionalmente a un estado uniforme de carga del semicojinete.

A continuación se explica detalladamente un ejemplo de realización del objeto de la invención mediante los dibujos adjuntos. Muestra:

Fig. 1 una representación espacial de una mitad de un semicojinete,

Fig. 2 una representación en corte de una parte de semicojinete,

Fig.2a una representación en corte de otra forma de realización de una parte de semicojinete y

Fig. 3 una vista espacial de una forma de realización según la invención de un semicojinete para una articulación de casquillo esférico.

El semicojinete se compone básicamente de dos partes 1 y 2 de semicojinete, de las que está representada en el ejemplo mostrado de realización una parte 1 de semicojinete. En el estado montado, las dos partes de semicojinete crean una superficie 3 interna de soporte con forma de esfera hueca, mientras que ésta presenta en su lado externo una superficie 4 cilíndrica de recepción que se puede insertar en una caja de una articulación esférica. Las dos partes 1 y 2 de semicojinete se acoplan entre sí mediante una unión por apriete en estado montado. La unión por apriete se compone en el ejemplo de realización representado de un pasador 6, que sobresale de la superficie 7 de separación entre las dos partes 1 y 2 de semicojinete, y de una entalladura 8 correspondiente, que ha sido colocada en la superficie de separación de la parte 2 de semicojinete. En una parte 1 ó 2 de semicojinete respectivamente se encuentra un pasador 6, así como una entalladura 8. El diámetro del pasador 6 y de la entalladura 8 está coordinado de modo que se logra un apriete suficiente mediante cierre por fricción en estado montado. En la superficie 4 de recepción están dispuestas varias entalladuras 5 que contribuyen a una reducción del peso del semicojinete según la invención. Además, a partir de la figura 1 se comprueba que la superficie 3 de soporte con forma de semiesfera presenta varias ranuras 9 con una profundidad de 0,1 a 0,3 mm que están previstas para depositar lubricantes, especialmente grasas de rodamiento.

La representación en corte de la figura 2 muestra claramente que el espesor del semicojinete presenta un valor constante en la zona de la superficie 3 de soporte con forma de esfera hueca, de manera que está garantizada una carga uniforme del semicojinete.

El ejemplo de realización de la figura 2a presenta adicionalmente juntas 13 y 13a de elastómero, apoyadas en la esfera realizada en el semicojinete 1, teniéndose que considerar que en las articulaciones esféricas sólo es necesaria la junta 13a debido a su caja cerrada por un lado.

En la figura 3 está representada una realización de la invención que está prevista para articulaciones de casquillo esférico a diferencia de la variante de la figura 1, prevista para articulaciones esféricas. Esta variante de realización se diferencia por una construcción, simétrica respecto al plano ecuatorial 11, de las partes 1 y 2 de semicojinete y la superficie 4 cilíndrica de recepción abarca en esta forma de realización toda la zona externa de las partes 1 y 2 de semicojinete. Mediante la configuración simétrica se originan encastres a presión de las partes 1 y 2 de semicojinete tanto en la zona superior como en la zona inferior de las partes de semicojinetes. De forma análoga al ejemplo de realización de la figura 1, la superficie 3 de soporte del ejemplo de realización de la figura 3 presenta, asimismo, ranuras 9 para el depósito de lubricante. Estas ranuras 9 discurren también en paralelo al eje longitudinal central 10 como las de la figura 1.

Se puede pensar naturalmente en realizar el semicojinete según la invención no sólo con dos piezas, sino con varias piezas, manteniéndose las características y ventajas básicas de la invención. La construcción en dos piezas y en varias piezas facilita especialmente el montaje de una respectiva articulación esférica o articulación de casquillo esférico, así como la fabricación o desmolde de las correspondientes piezas de cojinete. Mediante la configuración constructiva especial se pueden usar también respecto al estado de la técnica materiales plásticos que debido a su dureza o su elasticidad reducida no se podían prever hasta el momento para el uso en articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico.

Lista de referencia

1

Parte de semicojinete

2

Parte de semicojinete

3

Superficie de soporte

4

Superficie de recepción

5

Entalladura

6

Pasador

7

Superficie de separación

8

Entalladura

9

Ranura

10

Eje longitudinal central

11

Plano ecuatorial

13

Junta de elastómero

13a

Junta de elastómero

Claims (5)

1. Semicojinete para articulaciones esféricas o articulaciones de casquillo esférico con una superficie (3) interna de soporte configurada en forma de esfera hueca y una superficie (4) externa de recepción configurada en forma cilíndrica, con la que el semicojinete se puede insertar en una caja de articulaciones, estando configurado el semicojinete de manera compuesta con al menos dos piezas (1, 2) de cojinete, que se pueden acoplar entre sí de forma separable mediante un dispositivo (6, 8) de apriete, y discurriendo el plano de separación entre las partes (1, 2) de semicojinete en la dirección del eje (10) longitudinal central del semicojinete, caracterizado porque el dispositivo (6, 8) de apriete se compone de una unión por encastre a presión.

2. Semicojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de apriete está compuesto al menos por un pasador (6), que sobresale de la respectiva superficie (7) de separación de las dos partes (1, 2) de semicojinete, y al menos por una entalladura (8) correspondiente, dispuesta en la otra parte de semicojinete respectivamente.

3. Semicojinete según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la superficie (4) de recepción, configurada en forma cilíndrica, presenta varias entalladuras (5) dispuestas en la dirección del contorno.

4. Semicojinete según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie (3) interna de soporte presenta al menos dos ranuras (9), que discurren en la dirección del eje longitudinal central (10), para el depósito de lubricantes.

5. Semicojinete según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el espesor del semicojinete presenta una valor constante en la zona (3) de soporte con forma de esfera hueca.