ES2259719T3 - Articulacion esferica para automoviles. - Google Patents
Articulacion esferica para automoviles.Info
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Abstract
Articulación esférica para automóviles con: - un gorrón (1), que se compone, al menos, de una esfera articulada (4) alojada en un semicojinete (2) de una carcasa (3) de forma giratoria y/o basculante y una sección de pivote (5), - un fuelle de obturación (6) cuya primera zona marginal (7) está fiada a la carcasa (3) y cuya segunda zona marginal (8) presenta una unión deslizante con un anillo de rodadura (9) fijado a la sección de pivote (5), que se compone de una banda axial (10) y una banda radial (11), caracterizada porque la banda radial (11) del anillo de rodadura (9) forma un contorno ondulado.
Description
Articulación esférica para automóviles.
La invención se refiere a una articulación
esférica para automóviles, que presenta un gorrón, que se compone,
al menos, de una esfera articulada alojada de forma giratoria y/o
basculante en un semicojinete y una sección de pivote. Además, las
piezas de montaje articuladas interiores de la articulación esférica
están protegidas mediante un fuelle de obturación frente a la
penetración de impurezas y humedad. El fuelle de obturación de
articulaciones esféricas genéricas presenta una primera zona
marginal, que está fijada a la carcasa. Una segunda zona marginal
del fuelle de obturación está unida mediante una unión deslizante
con un anillo de rodadura fijado en la sección de pivote del
gorrón. El anillo de rodadura presenta, asimismo, una banda axial
así como una banda radial dispuesta de forma angular. Una
articulación esférica de este tipo para automóviles se desprende,
por ejemplo del documento CH 465971. Mientras la primera zona
marginal del fuelle de obturación está fijada mediante, al menos, un
anillo tensor en la carcasa de la articulación esférica, la segunda
zona marginal presenta una unión deslizante con el anillo de
rodadura. Esta es especialmente necesaria en la realización
conocida, para permitir un movimiento relativo entre el fuelle de
obturación y el gorrón en caso de movimientos de giro del gorrón
alrededor de su eje longitudinal. Sin una movilidad de este tipo, el
fuelle de obturación que se compone, en su mayor parte, de caucho
estaría sometido a esfuerzos excesivos y se desgastaría de forma
prematura, puesto que las cargas de tracción podrían tener un efecto
que daña el caucho.
En consecuencia, se reduciría la vida útil de
una articulación esférica de este tipo.
Puesto que las articulaciones esféricas para
suspensiones de rueda en automóviles se colocan a menudo en una zona
cercana a la rueda, como es el caso en las articulaciones portadoras
o de guía, se cargan de forma extrema por ejemplo mediante aceites,
grasas, suciedad, agua pulverizada y agentes agresivos, como lejías
salinas, por lo que deben plantearse exigencias especialmente
elevadas a la obturación de las articulaciones esféricas.
Como se ha mencionado al principio, para
compensar los movimientos de giro del gorrón es necesario prever
anillos de rodadura para uno de los bordes del fuelle de obturación.
No obstante, en caso de uso de anillos de rodadura existe otro
potencial de riesgo para las piezas de montaje articuladas, puesto
que someter a estos anillos de rodadura a humedad o agentes
agresivos, por ejemplo, por rotación, conduciría a que,
especialmente, en la zona del anillo de rodadura de articulaciones
esféricas de este tipo, pudiera aparecer corrosión, lo que
finalmente conduciría a una vida útil reducida de la articulación
esférica, porque mediante la corrosión que aparece en la zona de
contacto, las piezas de montaje de la articulación se desgastan más
rápidamente de lo deseado y, con ello, ya no podría evitarse la
penetración de humedad e impurezas en las piezas de montaje de la
articulación sensibles en el interior de la articulación esférica.
Además, las medidas de obturación en la zona de contacto anillo de
rodadura/gorrón no excluyen completamente este riesgo.
Especialmente, la limpieza con aparatos de limpieza a alta presión
plantea elevadas exigencias a la obturación de los grupos de montaje
afectados.
La invención se basa en el planteamiento del
problema técnico de desarrollar una articulación esférica, que
proteja de forma mejorada las piezas de montaje de la articulación
sensibles frente a impurezas, agua pulverizada o influencias
corrosivas.
Este planteamiento del problema técnico se
resuelve con las características de la reivindicación 1. Otras
configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones
subordinadas.
Por consiguiente, una articulación esférica
según la invención se caracterizada porque la banda radial del
anillo de rodadura forma un contorno ondulado.
Mediante una realización de este tipo de una
articulación esférica se crea una variante muy sencilla y, con
ello, económica, que protege la articulación esférica de forma
efectiva y, de este modo, incrementa en conjunto su vida útil. Las
medidas de obturación costosas adicionales de las secciones críticas
del anillo de rodadura pueden evitarse. Una articulación esférica
según la invención se caracteriza por una destacable resistencia al
agua pulverizada y a la corrosión.
Conforme a una configuración de la invención, la
banda radial en estado montado de la articulación esférica en el
automóvil debería apoyarse de forma elástica contra la superficie de
una pieza de montaje del automóvil. De este modo, durante el montaje
de la articulación esférica en el automóvil, se alcanza una
obturación creciente entre el anillo de rodadura y la pieza de
montaje del automóvil contigua, que puede ser, por ejemplo, un
orificio de palanca de un soporte de rueda.
El anillo de rodadura está configurado de forma
ventajosa de manera que su banda radial considerada en sentido
radial, es decir, partiendo de la banda axial presenta, en primer
lugar, una primera cresta de onda, un valle de onda contiguo y, a
continuación, una segunda cresta de onda. Mediante una realización
de este tipo se refuerza la elasticidad inherente al material del
anillo de rodadura.
Asimismo, se ha comprobado como especialmente
útil para la elasticidad de la banda radial que las crestas de onda
respecto a un plano común presenten una altura distinta, debiendo
presentar preferentemente la primera cresta de onda una altura
mayor que la segunda cresta de onda. De este modo, puede mejorar el
apoyo en la pieza de montaje del automóvil asignada. Asimismo, la
deformación del anillo de rodadura puede definirse y puede
excluirse el peligro de elevación de la zona marginal exterior
radial del anillo de rodadura de la pieza de montaje del automóvil,
lo que significa un apoyo fiable y seguro y, con ello, una
obturación en esta zona.
Para evitar la corrosión y, con ello, el
desgaste prematuro de la zona de obturación sensible, el anillo de
rodadura debería fabricarse de material resistente a la corrosión,
pudiendo componerse, preferentemente, de acero inoxidable.
Para optimizar el sistema de obturación de la
articulación esférica, pueden preverse además otras medidas. Así en
el sentido de la invención es posible dotar la segunda zona marginal
del fuelle de obturación en, al menos, una de sus superficies de
contacto con el anillo de rodadura de una junta laberíntica. La
mejora del apoyo de la zona marginal del fuelle de obturación en el
anillo de rodadura puede tener lugar, además, mediante un anillo
tensor conocido, que tensa previamente la zona marginal del fuelle
de obturación contra el anillo de rodadura.
Para evitar, que la zona marginal del fuelle de
obturación se desplace en dirección a la esfera articulada del
gorrón y, de este modo, se libere automáticamente del anillo de
rodadura, se recomienda además, conformar una banda anular en la
banda axial del anillo de rodadura, es decir configurarlo
preferentemente de una sola pieza con la banda axial. Además, en el
sentido de la invención es posible, disponer un anillo de sujeción
entre el anillo de rodadura y una acanaladura de la esfera
articulada. La acanaladura de la esfera articulada se encuentra en
la zona de paso entre la sección de pivote del gorrón y la esfera
articulada conformada o aplicada a éste.
Conforme a una variante este anillo de sujeción
puede realizarse de una sola pieza con el anillo de rodadura. La
zona de introducción del anillo de rodadura para la zona marginal
del fuelle de obturación se consideraría, por consiguiente, que
presenta aprox. una configuración en forma de U en sección
transversal, de forma que la zona marginal del fuelle de obturación
estaría alojada de forma deslizante en el anillo de rodadura y
asegurado frente a desplazamiento axial automático.
Una forma de realización preferente de una
articulación esférica según la invención para automóviles se explica
en detalle a continuación en referencia al dibujo
correspondiente.
Se muestra:
Figura 1: parcialmente una representación de una
articulación esférica según la invención en sección,
Figura 2: un anillo de rodadura como
representación de pieza individual en sección;
Figura 3: la representación ampliada II de la
figura 2 y
Figura 4: parcialmente ampliada la
representación del anillo de rodadura con una zona marginal del
fuelle de obturación.
En las figuras se muestra, a modo de ejemplo,
una forma de realización preferente de una articulación esférica
según la invención. Se compone de un gorrón 1, cuya esfera
articulada 4 está alojada de forma que puede girar y volcar en un
semicojinete 2 introducido en una carcasa 3 de la articulación
esférica. Con su sección de pivote 5 configurada en el gorrón 1, el
gorrón 1 atraviesa una abertura de una pieza de montaje de un
automóvil 12. En el lado final, el gorrón 1 presenta una zona
roscada no mostrada en las figuras, mediante la que puede fijarse a
la pieza de montaje del automóvil 12. Para obturar las piezas de
montaje articuladas interiores de la articulación esférica sirve un
fuelle de obturación 6 fabricado, preferentemente, de caucho, que
presenta dos zonas marginal. Una primera zona marginal 7 está
fijada en una ranura introducida en la carcasa 3. Para la fijación
obturante de la primera zona marginal 7 sirve un anillo tensor del
modo conocido.
De forma opuesta a esta primera zona marginal 7,
el fuelle de obturación 6 presenta una segunda zona marginal 8, que
esta alojada asentándose firmemente en un anillo de rodadura 9
fijado al gorrón 1. Para mejorar el apoyo de la segunda zona
marginal 8 del fuelle de obturación 6 en el anillo de rodadura 9,
según la forma de realización de la figura 1, se introduce un anillo
tensor 17, que tensa de forma centrípeta la zona marginal 8.
El anillo tensor 9 se compone de una banda axial
10, que se asienta en la zona de pivote 5 del gorrón 1, así como de
una banda radial 11, que en la vista mostrada en la figura 1, que
representa el estado de montaje en el automóvil, discurre aprox. en
ángulo recto respecto a la banda axial. La banda radial 11 presenta
una configuración especial. Está realizada en forma de onda
considerada en sentido radial partiendo de la banda axial 10. La
forma de onda se compone, como puede desprenderse mejor de las
figuras 2, 3 y 4, de una primera cresta de onda 13, que pasa a un
valle de onda 14 contiguo, al que sigue una segunda cresta de onda
15. Mediante esta configuración en forma de onda de la banda radial
11 del anillo de rodadura 9 puede garantizarse, con la articulación
esférica montada, un apoyo elástico de esta banda radial 11 en la
pieza de montaje del automóvil 12. De este modo, mejora de forma
decisiva la obturación en esta zona de articulación sensible
respecto a realizaciones cono-
cidas.
cidas.
El anillo de rodadura 9 se apoya en el ejemplo
de realización mostrado en la figura 1 con su banda axial 10 en la
sección de pivote 5 del gorrón, que está configurada aquí de forma
cónica y forma, de este modo, un ajuste por presión con una
escotadura 22 cónica correspondiente de la pieza de montaje del
automóvil 12. Mediante esta realización cónica de la sección de
pivote 5 del gorrón 1, durante el montaje, se estira de forma
imperdible hacia dentro de la escotadura 22 mencionada.
Asimismo, el efecto de obturación de la zona
marginal 8 del fuelle de obturación 6 puede mejorarse de forma que,
al menos, en un lado de sus superficies de apoyo en el anillo de
rodadura 9 presenta una junta laberíntica 16. En el ejemplo de
realización mostrado en la figura 1, como se desprende ampliado de
la figura 4, se prevé la junta laberíntica 16 de la zona marginal 8
en la banda axial 10 del anillo de rodadura 9. Mediante la carga
dinámica del fuelle de obturación 6 originada como consecuencia del
movimiento del gorrón 1 existe, al menos potencialmente, el peligro
de que la zona marginal 8 del fuelle de obturación 6 salga del
anillo de rodadura 9 en sentido axial hacia la esfera articulada.
Para evitar esto, como puede desprenderse de la figura 4, en el
anillo de rodadura 9 está formada una banda anular 18. Esta banda
anular 18 evita la desviación axial 8 de la zona marginal del fuelle
de obturación 6.
En la figura 3, las crestas de onda 13 y 15
respecto a un plano común presentan una altura distinta, presentando
la segunda cresta de onda 15 una altura mayor que la primera cresta
de onda 13. De este modo, puede alcanzarse una elasticidad del
anillo de rodadura 9 y, especialmente, de su banda radial 11, que
garantiza una función de obturación óptima en esta zona de
articulación, cuando la esfera articulada está montada en la pieza
de montaje del automóvil 12. En estado montado, la banda radial 11
se apoya normalmente de forma tan estrecha en la superficie de la
pieza de montaje del automóvil 12, que la forma de las crestas de
onda 13 y 15 así como del valle de onda 14 se aproxima a una
superficie de roce rectilínea.
El desplazamiento axial de la zona marginal 8
del fuelle de obturación 6 fuera del anillo de rodadura 9 puede
conseguirse, no obstante, también mediante un anillo de sujeción 20,
que se dispone en una zona de cuello 21 del gorrón 1. El anillo de
sujeción 20 está dispuesto, de este modo, entre la zona final del
anillo de rodadura 9 y una acanaladura 19 antes del inicio de la
esfera articulada 4 del gorrón 1.
En el anillo de sujeción 20, en este caso, está
formada una banda anular 18, como se desprende también de la figura
1, para evitar el desplazamiento axial de la zona marginal 8 del
fuelle de obturación 6.
- 1
- Gorrón
- 2
- Semicojinete
- 3
- Carcasa
- 4
- Esfera articulada
- 5
- Sección de pivote
- 6
- Fuelle de obturación
- 7
- Primera zona marginal
- 8
- Segunda zona marginal
- 9
- Anillo de rodadura
- 10
- Banda axial
- 11
- Banda radial
- 12
- Pieza de montaje del automóvil
- 13
- Primera cresta de onda
- 14
- Valle de onda
- 15
- Segunda cresta de onda
- 16
- Junta laberíntica
- 17
- Anillo tensor
- 18
- Banda anular
- 19
- Acanaladura
- 20
- Anillo de sujeción
- 21
- Zona de cuello
- 22
- Escotadura cónica
- E
- Plano
Claims (9)
1. Articulación esférica para automóviles
con:
- -
- un gorrón (1), que se compone, al menos, de una esfera articulada (4) alojada en un semicojinete (2) de una carcasa (3) de forma giratoria y/o basculante y una sección de pivote (5),
- -
- un fuelle de obturación (6) cuya primera zona marginal (7) está fiada a la carcasa (3) y cuya segunda zona marginal (8) presenta una unión deslizante con un anillo de rodadura (9) fijado a la sección de pivote (5), que se compone de una banda axial (10) y una banda radial (11),
caracterizada porque la
banda radial (11) del anillo de rodadura (9) forma un contorno
ondulado.
2. Articulación esférica según la reivindicación
1, caracterizada porque la banda radial (11) en estado
montado de la articulación esférica en el automóvil se apoya
elásticamente contra la superficie de una pieza de montaje del
automóvil (12).
3. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la banda radial
(11) del anillo de rodadura (9) en sentido radial partiendo de la
banda axial (10) presenta una primera cresta de onda (13), un valle
de onda (14) contiguo y, a continuación, una segunda cresta de onda
(15).
4. Articulación esférica según la reivindicación
3, caracterizada porque las crestas de onda (13 y 15)
respecto a un plano común presentan una altura distinta,
presentando, preferentemente, la primera cresta de onda (13) una
altura menor que la segunda cresta de onda (15).
5. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el anillo
de rodadura (9) está fabricado de material resistente a la corrosión
y se compone, preferiblemente, de acero inoxidable.
6. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
segunda zona marginal (8) del fuelle de obturación (6) en, al menos,
una de las superficies de contacto que se apoya en el anillo de
rodadura (9) presenta una junta laberíntica (16).
7. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
segunda zona marginal (8) del fuelle de obturación (6) está tensada
previamente mediante un anillo tensor (17) contra el anillo de
rodadura (9).
8. Articulación esférica según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
articulación esférica presenta un seguro axial en el anillo de
rodadura (9), que se compone de una banda anular (18) conformada en
la banda axial (10) o un anillo de sujeción (20) dispuesto entre el
anillo de rodadura (9) y una acanaladura (19) de la esfera
articulada (4) con una banda anular (18) conformada.
9. Articulación esférica según la reivindicación
8, caracterizada porque el anillo de sujeción (20) está
realizado de una sola pieza con el anillo de rodadura (9).
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2002
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