ES2278059T3 - Articulacion de manguito. - Google Patents

Abstract

Articulación de manguito con un grupo constructivo de soporte (1) que presenta tanto una carcasa (3) como un semicojinete (4) insertado en la carcasa (3) para el soporte móvil deslizante de un cuerpo de soporte (6) equipado con una superficie de soporte (5) curvada, en la que el cuerpo de soporte (6) está provisto en su superficie (7) interior opuesta a la superficie de soporte curvada de una capa deslizante (8), en la que el cuerpo de soporte (6) está dispuesto sobre una parte interior (2) de la articulación de manguito que se puede colocar sobre la pieza constructiva (19) de soporte por medio de un ajuste prensado, de manera que como consecuencia del contacto de deslizamiento entre el grupo constructivo de soporte (1) y la parte interior (2) se hace posible un movimiento de deslizamiento del grupo constructivo interior (1) en la dirección longitudinal de la articulación de manguito.

Description

Articulación de manguito.

La invención se refiere a una articulación de manguito, tal y como se puede emplear predominantemente para la conexión del estabilizador en automóviles.

Los soportes de goma usados hasta el momento en este campo, además, como consecuencia de la elevada carga cerca de las ruedas con impurezas y medios agresivos, tienden a un desgaste prematuro. Además se da el problema de que al comprimir y al descomprimir el resorte de las ruedas, el estabilizador presenta una pretensión radial excesiva, que le sobrecarga de un modo indeseado. En particular, para la varilla del estabilizador es indeseado un momento de flexión, ya que debido a ello se puede reducir el comportamiento de respuesta del estabilizador en su funcionamiento normal en el automóvil. Habitualmente, los estabilizadores sólo están indicados y diseñados para la absorción de tensiones de torsión. Además del peligro de que se produzcan daños del estabilizador, además, también está comprimido el soporte de goma que aloja a la varilla del estabilizador, lo cual puede llevar a una destrucción de la estructura molecular interna de este tipo de soportes de elastómero, de manera que éstos fallan antes de tiempo. Los soportes de goma o las articulaciones de manguito empleadas hasta el momento presentan además habitualmente la desventaja de que generan ruidos chirriantes al mover el estabilizador, en los que, además, como consecuencia de las influencias del rozamiento, es insuficiente el comportamiento de respuesta, y con ello la eficiencia del estabilizador.

El documento DEU9420230 da a conocer una articulación de manguito con un grupo constructivo de soporte, en el que el grupo constructivo de soporte presenta tanto una carcasa como un semicojinete insertado en la carcasa para el soporte móvil deslizante de un cuerpo de soporte equipado con una superficie de soporte curvada, y el cuerpo de soporte está dispuesto en un manguito puesto en la pieza constructiva de soporte, de manera que como consecuencia de un contacto deslizante entre el grupo constructivo de soporte y el manguito se hace posible un movimiento deslizante del grupo constructivo de soporte en la dirección longitudinal de la articulación de manguito.

La invención se basa en el objetivo técnico de conseguir una articulación de manguito que esté optimizada en su tolerancia y que sea de poco rozamiento, y que pueda compensar tanto movimientos basculantes como movimientos longitudinales de la pieza constructiva de soporte.

Este objetivo técnico se consigue con las características de la reivindicación 1.

Otras configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Una articulación de manguito conforme a la invención está formada en este caso fundamentalmente por un grupo constructivo de soporte, así como por una parte interior. El grupo constructivo de soporte está formado por una carcasa así como por un semicojinete insertado en la carcasa para el soporte móvil deslizante de un cuerpo de soporte equipado con una superficie de soporte curvada. El cuerpo de soporte está equipado en su superficie interior opuesta a la superficie de soporte curvada con una capa deslizante. Como consecuencia del contacto de deslizamiento entre el grupo constructivo de soporte y la pieza interior asignada a éste, es posible un movimiento deslizante del grupo constructivo de soporte en la dirección longitudinal de la articulación de manguito.

Una articulación de manguito conforme a la invención de este tipo presenta la ventaja de que aquí se ha conseguido un soporte de deslizamiento axial adicional a las realizaciones conocidas de articulaciones de manguito. Por medio de la separación del semicojinete y la capa de deslizamiento, la elección de material para estas piezas constructivas se puede optimizar, y se puede adaptar de modo correspondiente a sus requerimientos especiales. Con ello es posible compensar por medio de un movimiento axial los efectos de las fuerzas hasta ahora dañinos que ejercían una influencia sobre el soporte así como sobre la pieza constructiva de soporte. La movilidad axial de la articulación de manguito conforme a la invención evita además la introducción de fuerzas de flexión en la pieza constructiva de soporte. En tanto que en este caso se trata de un estabilizador para un automóvil, gracias a ello se mejora en su conjunto el comportamiento de respuesta del mismo.

Por ejemplo, al emplear una articulación de manguito conforme a la invención, como consecuencia de su forma constructiva compacta, se puede realizar el soporte de un estabilizador en un automóvil muy cerca de la rueda, de manera que por un lado se ha de apuntar un incremento de la eficiencia del estabilizador, y por otro lado se puede prescindir de los apoyos pendulares que hasta el momento eran necesarios. La articulación de manguito conforme a la invención, además, está construida de un modo sencillo, y con ello, se puede construir de un modo rentable y barato.

Según otra configuración de la invención, se propone realizar la articulación de manguito obturada hacia el exterior con una lubricación en las piezas de soporte móviles deslizantes. Por medio de la lubricación y de una selección adecuada del material de la grasa que se emplee, por un lado, se puede mejorar la vida útil de una articulación de manguito conforme a la invención de un modo ventajoso, y por otro lado, con ello se evitan los ruidos chirriantes que hasta el momento se percibían como molestos en las articulaciones de manguito en situaciones de carga extremas. Teóricamente se podrían emplear para el soporte de deslizamiento entre el semicojinete y el cuerpo de soporte así como para el soporte de deslizamiento entre la parte interior y la capa de deslizamiento incluso dos tipos diferentes de grasa, lo cual puede tener perfectamente sentido dependiendo de la pareja de materiales.

Para impedir la penetración de impurezas y de medios agresivos, como aceites o lejías, o bien líquidos salinos, en el interior del soporte, la solución conforme a la invención se configura además de manera que presenta preferentemente dos fuelles de obturación, cuya primera región del borde está insertada en un alojamiento de la carcasa, y su segunda región del borde se empalma de modo hermético en la parte interior. Con ello es posible, de un modo sencillo, un apantallamiento hermético de las piezas constructivas interiores de la articulación de manguito respecto al entorno.

Como alojamiento de la carcasa, según una configuración de esta idea, puede servir una ranura en la superficie exterior de la carcasa o un anillo de cierre unido con la carcasa que aloje la región del borde del fuelle de obturación. En este caso, el anillo de cierre se puede unir con la carcasa de modo conocido por medio de la conformación de una arista de la carcasa, lo cual es posible, por ejemplo, por medio de un proceso de arrollamiento. Para garantizar una función doble del anillo de cierre, éste, sin embargo, se puede emplear al mismo tiempo para fijar el semicojinete dentro de la carcasa, y dado el caso, pretensarla. Por medio de una medida de este tipo se puede influir adecuadamente de un modo positivo en los momentos de rozamiento dentro del grupo constructivo de soporte. Además, naturalmente es posible fijar los fuelles de obturación para la consecución de una mejora de su obturación por medio de anillos tensores en las piezas constructivas asignadas.

Teniendo en cuenta el objetivo de la invención de mejorar el rozamiento en su conjunto dentro de la articulación de manguito, además se propone generar la capa de deslizamiento a partir de un plástico de poco rozamiento, o bien a partir de un caucho sintético. En este caso, en la elección del material para la capa de deslizamiento hay que tener en cuenta los valores de rozamiento requeridos en el emparejamiento de materiales en contacto de deslizamiento. En cualquier caso tiene sentido, según la invención, que el material de la capa de deslizamiento sea un plástico que pueda ser moldeado por inyección o caucho. Esto facilita el procesado del material, de manera que éste, por ejemplo, también se puede moldear por inyección directamente en el cuerpo de soporte. Gracias a ello se puede reducir el número de las etapas de fabricación sucesivas de un modo considerable. Sin embargo, también es posible fabricar la capa de deslizamiento y el cuerpo de soporte de modo separado entre ellos, para a continuación unirlos entre ellos por medio de un ajuste prensado.

Una articulación de manguito conforme a la invención representa también una ventaja decisiva respecto a realizaciones conocidas ya que en este caso, según una configuración adecuada de la invención, se combina un soporte de deslizamiento combinado con un soporte de deslizamiento pretensado. Según esto, tiene sentido que la capa de deslizamiento esté puesta bajo una pretensión sobre la parte interior. Gracias a ello se reduce, por un lado, la formación de ruido, o bien se evita totalmente, y por otro lado se puede evitar una holgura de la articulación que influya en los parámetros de soporte. Con una medida de este tipo, según esto, se puede conseguir un soporte de deslizamiento optimizado en su rozamiento.

Para garantizar la lubricación de una articulación de manguito conforme a la invención a lo largo de toda la vida útil de la articulación de manguito, además se propone equipar la capa de deslizamiento en su superficie de contacto con la parte interior con bolsas de lubricación llenas de grasa. Se puede conseguir evitar que la grasa se salga de las bolsas de lubricación de un modo sencillo gracias al hecho de que la capa de deslizamiento presente en la misma superficie de contacto una junta laberíntica que preferentemente, aunque no forzosamente, se ha de prever en las regiones exteriores del borde de la capa de deslizamiento. Gracias a ello se evita de un modo efectivo que se salga la grasa, incluso en el caso de movimientos de las piezas del soporte de deslizamiento de modo relativo entre ellas para el movimiento axial del grupo constructivo de soporte. La vida útil de una articulación de manguito conforme a la invención de este tipo de puede mejorar de un modo decisivo.

En aras de la simplificación de la fabricación de la articulación de manguito, además se propone realizar la parte interior como una pieza constructiva en forma de tubo, fabricada preferentemente de aluminio, bajo tracción. El aluminio está especialmente indicado ya que, por un lado, es una pareja de rozamiento ideal, y por otro lado, no requiere ninguna protección adicional de la superficie. Además, el aluminio también ofrece, comparado con otros materiales, ventajas considerables de peso.

La parte interior se pone encima de la pieza constructiva que se ha de soportar por medio de un ajuste prensado. Para no influir más de lo estrictamente necesario en el soporte de deslizamiento por medio de esta unión, se ha de prestar atención al hecho de que el ajuste prensado se prevea preferentemente en la región de los contactos de las regiones del borde de los fuelles de obturación en la parte interior. Como pieza constructiva de soporte se puede emplear, tal y como ya se ha indicado, una varilla del estabilizador de un automóvil. El ajuste prensado entre la parte interior y la pieza constructiva de soporte (varilla del estabilizador) tiene la ventaja decisiva de que no se requiere ninguna etapa adicional de montaje para fijar la articulación de manguito conforme a la invención en su posición prescrita en la pieza constructiva de soporte. Con ello, el montaje se facilita de un modo considerable.

Una variante muy ventajosa de la invención, además, viene dada por el hecho de que la articulación de manguito se puede fijar por medio de un rodamiento con soporte abridado o por medio de bridas existentes en la carcasa directamente en el brazo oscilante transversal inferior de un automóvil. Un montaje de este tipo de la articulación de manguito permite una suspensión de las ruedas sin los apoyos pendulares que hasta el momento eran necesarios. Estas piezas constructivas se podrían ahorrar completamente, de manera que una articulación de manguito conforme a la invención no sólo destaca por su posibilidad de fabricación ventajosa de modo más rentable, sino además por el hecho de que se puede simplificar de un modo considerable toda la suspensión de las ruedas de un automóvil, y con ello se puede mejorar.

En la articulación de manguito presentada según la invención aquí descrita, se ha conseguido por primera vez una articulación de manguito que presenta un soporte de deslizamiento axial adicional. Está realizada como articulación de manguito cerrada con una lubricación, y con ello presenta una mejor función de desplazamiento. El comportamiento de desplazamiento se podía mejorar de un modo considerable. Además se pueden evitar los ruidos chirriantes molestos en la región de la suspensión de las ruedas del automóvil. Por medio del modo de construcción compacto de un soporte del estabilizador del lado de las ruedas, que con un soporte diseñado de modo correspondiente no introduce en el lado del marco ninguna fuerza de flexión en el estabilizador, se consigue con ello un comportamiento de respuesta mejorado en su conjunto del estabilizador en un automóvil. El soporte del estabilizador se puede posicionar en la parte de las ruedas en la parte más exterior del brazo oscilante transversal. Gracias a ello se mejora así mismo el comportamiento de respuesta del estabilizador y se optimiza de modo cualitativo la suspensión de las ruedas.

Una forma de realización preferida de una articulación de manguito conforme a la invención se describe a continuación con más detalle tomando como referencia el dibujo correspondiente.

Se muestra:

Figura 1: una representación seccionada de una sección de una articulación de manguito conforme a la invención y

Figura 2: de modo seccionado, una parte de la suspensión de las ruedas de un automóvil con una articulación de manguito conforme a la invención.

La Figura 1 muestra en sección una representación seccionada a través de un ejemplo de realización preferido de una articulación de manguito conforme a la invención. Ésta está formada por un grupo constructivo de soporte designado en su conjunto con 1, que está unido de modo que se puede desplazar de modo axial por medio de un soporte de deslizamiento con una parte interior 2. El grupo constructivo de soporte 1 está formado, por su parte, por una carcasa 3 en la que está insertado un semicojinete 4 hecho de un plástico. El semicojinete 4 presenta en su parte interior opuesta a la superficie interior de la carcasa una superficie de soporte curvada, conformada de modo complementario a un cuerpo de soporte 6. El cuerpo de soporte 6 dispone según esto de una superficie de soporte 5 curvada que se puede mover de modo deslizante en el semicojinete 4. En su superficie 7 interior opuesta al semicojinete 4, el cuerpo de soporte 6 presenta una capa de deslizamiento 8. Esta capa de deslizamiento 8 está en contacto deslizante con la parte interior 2 directamente por medio de una pretensión. Para mejorar los valores de rozamiento, en la capa de deslizamiento 8 están conformadas bolsas de lubricación 20, que sirven como reserva de grasa, y en las que se introduce una grasa de lubricación. La parte interior 2 está colocada por medio de un ajuste prensado sobre la pieza constructiva que se ha de soportar realizada como varilla del estabilizador 19. Para proteger las piezas constructivas interiores sensibles de la articulación de la articulación de manguito conforme a la invención contra la penetración de impurezas o medios agresivos, la articulación de manguito representada en la Figura 1 presenta en cada una de sus partes situadas en el exterior de modo axial un fuelle de obturación 9 y 10. Los fuelles de obturación 9, 10 disponen, respectivamente, de una primera región del borde 11 y 12, así como de una segunda región del borde 14 y 15. La primera región del borde 11, 12 de los fuelles de obturación 9, 10 está insertada respectivamente en un alojamiento de la carcasa 13. En este caso, en la Figura 1 están representadas diferentes posibilidades de fijación de esta primera región del borde de los fuelles de obturación. En la parte superior del dibujo, la primera región del borde 11 del fuelle de obturación 9 está alojada en el interior de una ranura 21 en la carcasa 3. Se presiona por medio de un anillo tensor 17 en esta ranura 21. En la parte inferior del dibujo de la Figura 1, la región del borde 12 del fuelle de obturación 10 está insertada en un anillo de cierre 18, y está sujeta dentro de este anillo de cierre 18 por medio de un anillo tensor 17. El anillo de cierre 18, por su parte, está unido por medio de una arista de arrollamiento de la carcasa 3 con ésta de modo que no se puede desprender. Éste sirve al mismo tiempo como seguro axial del semicojinete 4 en el interior de la carcasa 3. Para fijar la segunda región del borde 14 y 15 de los fuelles de obturación 9 y 10 en la parte interior 2, y con ello conseguir una obturación de la articulación de manguito, se emplea un anillo tensor 16, que fija la región del borde del fuelle de obturación 14 y 15.

En la Figura 2 se muestra de modo seccionado una parte de la suspensión de las ruedas de un automóvil con una articulación de manguito conforme a la invención. La articulación de manguito, formada por un grupo constructivo de soporte 1, que está colocado en la dirección longitudinal de la articulación de manguito de modo móvil deslizante sobre la parte interior 2, se fija en la representación de la Figura 2 por medio de una brida 22 en un brazo oscilante transversal 23 de una suspensión de las ruedas de un automóvil. Para la instalación sirve una junta atornillada, que ha sido indicada únicamente por medio de cruces en la brida 22 en el dibujo. La brida 22, en la realización mostrada, está realizada en una pieza con la carcasa 3 de la articulación de manguito, es decir, está conformada en la carcasa. El brazo oscilante transversal 23 se une por medio de una articulación esférica 25 realizada como articulación portante con un soporte de ruedas o bien muñón del eje 24 de la suspensión de las ruedas. Se puede prescindir de los apoyos pendulares en una suspensión de las ruedas por medio del empleo de una articulación de manguito conforme a la invención.

Lista de símbolos de referencia

1.

Grupo constructivo de soporte

2.

Parte interior

3.

Carcasa

1.

Semicojinete

5.

Superficie de soporte curvada

6.

Cuerpo de soporte

7.

Superficie

8.

Capa deslizante

9.

Fuelle de obturación

10.

Fuelle de obturación

11.

Primera región del borde

12.

Primera región del borde

13.

Alojamiento de carcasa

14.

Segunda región del borde

15.

Segunda región del borde

16.

Anillo tensor

17.

Anillo tensor

18.

Anillo de cierre

19.

Varilla del estabilizador

20.

Bolsa de lubricación

21.

Ranura

22.

Brida

23.

Brazo oscilante transversal

24.

Soporte de ruedas (muñón del eje)

25.

Articulación esférica (articulación portante).

Claims (15)

1. Articulación de manguito con un grupo constructivo de soporte (1) que presenta tanto una carcasa (3) como un semicojinete (4) insertado en la carcasa (3) para el soporte móvil deslizante de un cuerpo de soporte (6) equipado con una superficie de soporte (5) curvada, en la que el cuerpo de soporte (6) está provisto en su superficie (7) interior opuesta a la superficie de soporte curvada de una capa deslizante (8), en la que el cuerpo de soporte (6) está dispuesto sobre una parte interior (2) de la articulación de manguito que se puede colocar sobre la pieza constructiva (19) de soporte por medio de un ajuste prensado, de manera que como consecuencia del contacto de deslizamiento entre el grupo constructivo de soporte (1) y la parte interior (2) se hace posible un movimiento de deslizamiento del grupo constructivo interior (1) en la dirección longitudinal de la articulación de manguito.

2. Articulación de manguito según la reivindicación 1, caracterizada porque la articulación de manguito obturada hacia el exterior presenta una lubricación de las partes interiores (6, 2, 4) móviles deslizantes.

3. Articulación de manguito según la reivindicación 2, caracterizada porque la obturación de la articulación de manguito está formada por dos fuelles de obturación (9, 10) cuya primera región del borde (11, 12) está insertada en un alojamiento de la carcasa (13), y su segunda región del borde (14, 15) está en contacto de modo hermético con la parte interior (2).

4. Articulación de manguito según la reivindicación 3, caracterizada porque el alojamiento de la carcasa (13) es una ranura (21) en la superficie exterior de la carcasa o un anillo de cierre (18) unido con la carcasa (3) que aloja la región del borde del fuelle de obturación (11, 12).

5. Articulación de manguito según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque los fuelles de obturación (9, 10) están fijados por medio de anillos tensores (16, 17) en las piezas constructivas asignadas.

6. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de deslizamiento (8) está formada por un plástico con poco rozamiento, o bien por un caucho sintético.

7. Articulación de manguito según la reivindicación 6, caracterizada porque el material de la capa de deslizamiento se puede moldear por inyección.

8. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de deslizamiento (8) está insertada por medio de un ajuste prensado en el cuerpo de soporte (6).

9. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de deslizamiento (8) está colocada sobre la parte interior (2) bajo una pretensión.

10. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de deslizamiento (8) presenta en su superficie de contacto con la parte interior (2) bolsas de lubricación (20) llenas de grasa.

11. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de deslizamiento (8) presenta en su superficie de contacto con la parte interior (2) una junta laberíntica, que está dispuesta preferentemente en las regiones exteriores del borde de la capa de deslizamiento (8).

12. Articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la parte interior (2) es una pieza constructiva en forma de tubo, fabricada preferentemente de aluminio, bajo tracción.

13. Suspensión de las ruedas con una articulación de manguito según una de las reivindicaciones precedentes, en la que la articulación de manguito está colocada sobre una varilla del estabilizador (19) del automóvil.

14. Suspensión de las ruedas según la reivindicación 13, en la que la unión entre la varilla del estabilizador (19) y la parte interior (2) de la articulación de manguito es un ajuste prensado.

15. Suspensión de las ruedas según la reivindicación 13, en la que la articulación de manguito está fijada por medio de un rodamiento con soporte abridado o por medio de al menos una cubrejunta existente en la carcasa (3) o una brida (22) directamente en el brazo oscilante transversal del automóvil.