ES2286731T3 - Apoyo de rueda para un eje de vehiculo y casquillo para uso en dicho apoyo de rueda. - Google Patents

Apoyo de rueda para un eje de vehiculo y casquillo para uso en dicho apoyo de rueda. Download PDF

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Abstract

Apoyo de rueda para un eje de vehículo, preferentemente para un eje de remolque con un cubo (1), que sirve para la fijación de una rueda de vehículo, apoyado de forma giratoria en el eje con por lo menos un rodamiento (2, 3) y con un casquillo (5), apoyado axialmente contra el rodamiento (2, 3), que encierra una reserva de lubricante para el rodamiento, estando configurado el casquillo (5) con pared doble con una cámara anular (10, 11) configurada entre sus dos paredes (6, 7) y abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento (2, 3) colindante, caracterizado porque al menos una de las dos paredes (6, 7) del casquillo (5) configurado a modo de cartucho anular presenta una sección (17) de pared deformable que confiere al casquillo (5) un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal.

Description

Apoyo de rueda para un eje de vehículo y casquillo para uso en dicho apoyo de rueda.
La invención se refiere a un apoyo de rueda para un eje de vehículo, preferentemente para un eje de remolque con un cubo, que sirve para la fijación de una rueda de vehículo, apoyado de forma giratoria en el eje mediante por lo menos un rodamiento compuesto de un aro interior, de un aro exterior y de cuerpos rodantes y con un casquillo, apoyado axialmente contra el rodamiento, que encierra una reserva de lubricante para el rodamiento.
Asimismo, la invención se refiere a un casquillo para el uso en un espacio anular dispuesto entre un rodamiento delantero y un rodamiento trasero de un apoyo de rueda para un eje de vehículo.
Un apoyo de rueda y un casquillo con las características anteriormente mencionadas se conocen del documento US 6,533,363. En el espacio anular entre el rodamiento delantero y el rodamiento trasero del apoyo de rueda se extiende un casquillo que se apoya con su superficie frontal interior en el rodamiento delantero y con su superficie frontal exterior en el rodamiento trasero. El casquillo presenta una distancia radial de la mangueta del eje de vehículo, que porta los rodamientos, por lo que el casquillo encierra en el interior una cámara en la que se encuentra lubricante para los rodamientos. La desventaja del apoyo de rueda según el documento US 6,533,363 consiste en que tiene un tipo de construcción que facilita poco el mantenimiento respecto al llenado de lubricante. Otro apoyo de rueda u otro casquillo, respectivamente, según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 11 se conoce del documento US 2368963.
El objetivo de la invención consiste por lo tanto en crear un apoyo de rueda para un eje de vehículo, y en particular para un eje de remolque que se caracterice por un engrase que facilite el mantenimiento con una cantidad de lubricante bien dosificable para evitar tanto un exceso como una falta de lubricación. Asimismo, debe crearse un casquillo para el uso en un espacio anular entre un rodamiento delantero y un rodamiento trasero que contribuya a la consecución del objetivo mencionado.
Para conseguir este objetivo se propone con respecto a un apoyo de rueda con las características inicialmente indicadas que el casquillo esté configurado a modo de cartucho anular y que por lo menos una de sus dos paredes presente una sección de pared deformable que confiera al casquillo un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal.
Con la pared doble del casquillo según la invención se obtiene una cámara anular definida respecto a su tamaño y geometría que aloja la grasa requerida para el suministro de lubricante a los rodamientos. El lubricante puede llegar directamente de la cámara anular al rodamiento colindante, ya que la cámara anular está configurada de forma abierta hacia el rodamiento colindante. Se consigue por lo tanto una lubricación que facilita particularmente el mantenimiento debido a que el lubricante está almacenado en el cartucho anular que se puede manipular como una sola pieza. La reserva requerida de lubricante está por lo tanto confeccionada lista para el uso lo que permite un mantenimiento particularmente fácil con respecto a la lubricación, sobre todo prescindiendo de la inyección del lubricante habitual hasta la actualidad, por ejemplo en forma de las llamadas "duchas de grasa". La posibilidad de cargar el lubricante de antemano en el cartucho anular permite además una dosificación previa exacta de la cantidad de lubricante, por lo que de esta manera se evitan tanto excesos como faltas de lubricación.
Para trabajos de mantenimiento, el casquillo o el cartucho anular se extrae del apoyo de rueda y, provisto de nuevo lubricante, éste se inserta otra vez en el apoyo de rueda o se sustituye por un casquillo previamente confeccionado con la grasa lubricante contenida en el mismo. El uso del casquillo es por lo tanto similar al uso de un cartucho.
Una configuración preferida del apoyo de rueda conforme a la invención está caracterizada por un rodamiento delantero y un rodamiento trasero separado de éste, apoyándose el casquillo axialmente con un extremo contra el rodamiento delantero y con el otro extremo contra el rodamiento trasero. De esta manera, el casquillo comprende la reserva de lubricante tanto para el rodamiento delantero, dispuesto en el exterior del vehículo, como para el rodamiento trasero dispuesto en el interior del vehículo. En este caso es una ventaja adicional configurar en el casquillo dos cámaras anulares de las cuales una cámara anular está abierta hacia el rodamiento delantero y la otra cámara anular está abierta hacia el rodamiento trasero. Esto no excluye que las dos cámaras anulares puedan estar unidas entre sí. Esto puede conseguirse por ejemplo de tal manera que las paredes del casquillo estén unidas entre sí a través de una pared transversal que separa las cámaras anulares entre sí pero esté provista al mismo tiempo de aberturas distribuidas a lo largo de su perímetro a través de las cuales las cámaras anulares están unidas entre sí.
Particularmente ventajosa es una configuración del apoyo de rueda en la que el casquillo se apoya contra los aros exteriores del rodamiento delantero y del rodamiento trasero. Cuando los aros exteriores se encuentran en el cubo, y por lo tanto en la parte giratoria del eje de vehículo, también el casquillo experimenta este movimiento giratorio. El lubricante contenido en el casquillo está sometido al efecto centrífugo del cubo que gira y llega mejor a los puntos a lubricar de los rodamientos.
Preferentemente, ambas paredes del casquillo presentan secciones de pared deformables, siendo la resistencia a la deformación de la sección de pared de la pared exterior superior a la resistencia a la deformación de la sección de pared de la pared interior. Esto tiene como consecuencia que el casquillo gira con el cubo dispuesto en el exterior y que el efecto centrífugo anteriormente descrito se ajuste al lubricante contenido en el mismo. El casquillo se desliza con sus superficies frontales interiores por ejemplo en los aros interiores de los rodamientos, manteniéndose el desgaste mínimo a causa de la lubricación óptima.
Para conseguir el objetivo anteriormente indicado, con la invención se propone además un casquillo para el uso en un espacio anular previsto entre un rodamiento delantero y un rodamiento trasero de un apoyo de rueda para un eje de vehículo, estando configurado el casquillo con pared doble a modo de un cartucho anular con una cámara anular configurada entre sus dos paredes abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento colindante.
Nuevamente, las dos paredes encierran preferentemente dos cámaras anulares dispuestas una detrás de otra y abiertas hacia sus respectivos lados frontales, por lo que el lubricante almacenado en el cartucho anular puede llegar tanto a uno como al otro rodamiento.
Para poder emplear el casquillo como cartucho de lubricante, éste contiene conforme a otra configuración de la invención una carga de lubricante y las aberturas en los lados frontales de las cámaras anulares están cerradas hasta el uso del cartucho anular mediante una tapa o una lámina desprendible. Por lo tanto, el casquillo se llena con lubricante durante su fabricación y sus aberturas frontales se cierran primero con una tapa o una lámina desprendible. Inmediatamente antes de insertar el casquillo en el apoyo de rueda se retiran estas tapas de cierre o se desprenden las láminas, por lo que el casquillo puede usarse sin que el usuario entre en contacto con el lubricante contenido en el mismo.
Finalmente, para aumentar el volumen de lubricante almacenado en el cartucho anular, se propone que por lo menos una de las cámaras anulares presente una cámara axialmente expansible de forma telescópica respecto a la cámara anular. Durante la inserción del casquillo en el apoyo de rueda, esta cámara adicional se comprime de manera telescópica en el interior de la cámara anular propiamente dicha, por lo que disminuye el volumen y se expulsa la grasa contenida en el casquillo.
Otras ventajas y detalles de la invención se explican a continuación con referencia a los dibujos. En las figuras se muestran:
Fig. 1 Vista en corte longitudinal a través de un apoyo de rueda conforme a la invención con un cubo montado mediante rodamientos en una mangueta rígida al giro.
Fig. 2 Vista en perspectiva de un casquillo configurado a modo de cartucho o cartucho anular que aloja la reserva de lubricante.
Fig. 3 Vista en corte longitudinal a través del casquillo a escala aumentada.
Fig. 4 El casquillo según la figura 3 con los extremos cerrados con una tapa o con una lámina desprendible.
Fig. 5 Otra forma de realización del apoyo de rueda conforme a la invención con uso de un casquillo con una pieza de inserción extensible de forma telescópica.
Fig. 6 Vista individual del casquillo empleado en la figura 5 con una pieza de inserción extensible de forma telescópica.
El apoyo de rueda representado con referencia a un ejemplo de realización comprende un cubo 1 de rueda provisto de una brida 1.1 de fijación para un elemento de freno no representado en el dibujo y/o para una rueda de vehículo. El elemento de freno puede ser por ejemplo un tambor de freno o un disco de freno. En el interior del cubo 1 de rueda están dispuestos dos rodamientos 2 y 3 configurados en el ejemplo de realización como rodamientos de rodillos cónicos con diámetros diferentes. El rodamiento 2 delantero, es decir, el rodamiento montado en el vehículo hacia el exterior, tiene un diámetro más pequeño que el rodamiento trasero 3. Cada uno de los dos rodamientos 2 y 3 se compone de un aro interior 2.1 ó 3.1, de un aro exterior 2.2 ó 3.2 y de rodillos cónicos 2.3 ó 3.3, estando sujetos los rodillos cónicos de forma convencional por medio de una jaula y rodando en las pistas de rodadura en los aros interiores y exteriores.
Los aros interiores 2.1 y 3.1 de los dos rodamientos se encuentran cada uno en un asiento de rodamiento cilíndrico de una mangueta 4 que constituye el extremo exterior de un cuerpo de eje del eje de vehículo. El cuerpo de eje con la mangueta 4 de eje es rígido al giro, mientras que el cubo 1 de rueda está dispuesto de forma libremente giratoria por medio de los rodamientos 2 y 3. El apoyo de rueda descrito se emplea por lo tanto en un eje de vehículo no accionado, en particular en un eje de carga pesada para un remolque de un vehículo industrial.
Tal como puede apreciarse además en la figura 1, en el espacio anular 5a entre el rodamiento delantero 2 y el rodamiento trasero 3 está dispuesto un casquillo 5 que encierra la mangueta 4. Este casquillo sirve para suministrar lubricante a los rodamientos. El casquillo 5 es de pared doble con una pared interior 7 y una pared exterior 6 concéntrica con la pared interior 7. Las dos paredes 6, 7 están unidas entre sí a través de una pared transversal 8. La pared transversal 8 divide por lo tanto el volumen del casquillo 5 en una primera cámara anular 10 en el lado exterior de la pared transversal 8 y en una segunda cámara anular 11 en el lado interior de la pared transversal 8. Debido a su forma y su empleo, el casquillo puede denominarse también como cartucho o cartucho anular.
Para el uso del casquillo 5, tanto la primera cámara anular 10 como la segunda cámara anular 11 están llenadas con grasa lo más completamente posible. Ya que además la primera cámara anular 10 está abierta hacia el rodamiento delantero 2 y la segunda cámara anular 11 está abierta hacia el rodamiento trasero 3, el lubricante puede llegar sin problema de las cámaras anulares 10, 11 a los rodamientos 2, 3 dispuestos al lado y en éstos en particular a la zona de los cuerpos rodantes 2.3, 3.3.
Como puede apreciarse además en la figura 1, el casquillo 5 de pared doble está en contacto con sus respectivos extremos o lados frontales tanto con los aros exteriores 2.2, 3.2 como también con los aros interiores 2.1, 3.1.
Este contacto se produce preferentemente de tal manera que la fuerza axial con la que la pared exterior 6 del casquillo se apoya en los aros exteriores 2.2, 3.2 sea superior a la fuerza axial con la que la pared interior 7 del casquillo se apoya en los aros interiores 2.1, 3.1. Esta fuerza de apoyo con magnitud distinta está motivada por la geometría del casquillo 5 en combinación con las fuerzas de deformación que actúan en el mismo, lo que se explicará detalladamente más adelante.
En la figura 2 se muestra el casquillo 5 en vista individual en perspectiva. Está diseñado a modo de casquillo doble con grandes aberturas 13 entre los bordes de las dos paredes 6, 7 del casquillo concéntricas una con otra. Gracias a estas grandes aberturas 13, el lubricante contenido en las cámaras anulares puede salir al rodamiento colindante.
El casquillo se muestra en la figura 3 en vista en corte. La pared interior 7 está provista de una sección 17 de pared que, por ejemplo debido a una configuración en forma de S en vista en corte, presenta un comportamiento elástico de resorte en la dirección longitudinal del casquillo. Como consecuencia de esta sección 17 de pared, que cede elásticamente, es posible recalcar la pared 7 en dirección longitudinal. También la pared exterior 6 del casquillo puede presentar una sección de pared que ceda axialmente. Es ventajoso que la configuración de las paredes 6, 7 y las secciones deformables de las mismas se dimensionen de tal manera que la resistencia a la deformación de la sección de la pared exterior 6 sea superior a la resistencia a la deformación de la sección 17 de la pared interior 7. Esto conlleva que el casquillo 5 gire junto con los aros exteriores 2.2, 3.2 de los rodamientos 2, 3 con la misma velocidad que el cubo. El giro del casquillo 5 origina una fuerza centrífuga en la grasa contenida en el mismo, por lo que la grasa sale más fácilmente por las aberturas 13 en los lados frontales y puede entrar en los rodamientos colindantes. Los bordes 15 de la pared interior 7 se encuentran en contacto con los aros interiores de los rodamientos colindantes, mientras que los bordes 16 de la pared exterior 6 se apoyan en los aros exteriores de los rodamientos colindan-
tes.
La longitud L señalada en la figura 3 del casquillo 5 es por lo tanto preferentemente superior a la distancia interior entre los rodamientos 2, 3. Esto origina un recalcado durante el montaje del casquillo, en particular de las secciones 17 de pared elásticas. El recalcado conlleva además una variación del volumen de las dos cámaras anulares 10, 11 y, de esta manera, una expulsión de la grasa por las aberturas 13.
En la figura 4 se muestra también en una vista en corte un casquillo 5 ya preparado en forma de cartucho o cartucho anular con una carga de grasa contenida en el mismo. En esta forma de realización, el casquillo 5 se ofrece para llevar a cabo trabajos de mantenimiento en el apoyo de rueda. Las aberturas 13 de las dos cámaras anulares 10, 11 están cerradas con una tapa o con una lámina desprendible para evitar una salida prematura de grasa. A la izquierda en la figura 4 está dibujada una tapa 18 y a la derecha en la figura 4 una lámina 19 adherida en los bordes 15, 16 que se puede desprender manualmente.
En la forma de realización según las figuras 5 y 6, la cámara anular 11 está provista de una cámara 11a adicional extensible de forma telescópica para aumentar el volumen de lubricante. Durante la fabricación se han llenado todas las cámaras 10, 11, 11a con lubricante, estando la cámara adicional 11a extendida al máximo hacia fuera de la cámara anular 11. Durante el montaje del cartucho, la cámara adicional 11a se presiona forzosamente al interior de la cámara 11, reduciéndose de esta manera el volumen total efectivo de las cámaras 11, 11a, por lo que sale grasa de la abertura 13. Para la compensación del volumen, el fondo de la cámara adicional 11a está provisto de aberturas de rebose 11b. También el casquillo o cartucho según la figura 6 experimenta durante su inserción en el apoyo de rueda un recalcado que conlleva forzosamente una salida axial del lubricante.
Lista de símbolos de referencia 
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabul
Cubo
1.1
\tabul
Brida de fijación
2
\tabul
Rodamiento delantero
2.1
\tabul
Aro interior
2.2
\tabul
Aro exterior
2.3
\tabul
Rodillos cónicos
3
\tabul
Rodamiento trasero
3.1
\tabul
Aro interior
3.2
\tabul
Aro exterior
3.3
\tabul
Rodillos cónicos
4
\tabul
Mangueta
5
\tabul
Casquillo, cartucho anular
5a
\tabul
Espacio anular
6
\tabul
Pared exterior del casquillo
7
\tabul
Pared interior del casquillo
8
\tabul
Pared transversal del casquillo
10
\tabul
Cámara anular
11
\tabul
Cámara anular
11a
\tabul
Cámara adicional
11b
\tabul
Abertura de rebose
13
\tabul
Abertura
15
\tabul
Borde
16
\tabul
Borde
17
\tabul
Sección de pared
18
\tabul
Tapa
19
\tabul
Lámina desprendible
L
\tabul
Longitud. 
\global\parskip0.000000\baselineskip

Claims (17)

1. Apoyo de rueda para un eje de vehículo, preferentemente para un eje de remolque con un cubo (1), que sirve para la fijación de una rueda de vehículo, apoyado de forma giratoria en el eje con por lo menos un rodamiento (2, 3) y con un casquillo (5), apoyado axialmente contra el rodamiento (2, 3), que encierra una reserva de lubricante para el rodamiento, estando configurado el casquillo (5) con pared doble con una cámara anular (10, 11) configurada entre sus dos paredes (6, 7) y abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento (2, 3) colindante, caracterizado porque al menos una de las dos paredes (6, 7) del casquillo (5) configurado a modo de cartucho anular presenta una sección (17) de pared deformable que confiere al casquillo (5) un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal.
2. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las paredes (6, 7) del casquillo están unidas entre sí a través de una pared transversal (8).
3. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por un rodamiento delantero (2) y un rodamiento trasero (3) separado de aquel, apoyándose el casquillo (5) con uno de sus extremos axialmente contra el rodamiento delantero y con su otro extremo axialmente contra el rodamiento trasero.
4. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las dos paredes (6, 7) del casquillo (5) encierran dos cámaras anulares (10, 11) de las cuales una cámara anular (10) está abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento delantero y la otra cámara anular (11) está abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento trasero (3).
5. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque las paredes (6, 7) del casquillo (5) están unidas entre sí por medio de una pared transversal (8) que separa al mismo tiempo entre sí las cámaras anulares (10, 11).
6. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la pared transversal (8) está provista de aberturas distribuidas a lo largo de su perímetro a través de las cuales las cámaras anulares (10, 11) están unidas entre sí.
7. Apoyo de rueda de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el casquillo (5) se apoya contra los aros exteriores (2.2, 3.2) del rodamiento delantero (2) y del rodamiento trasero (3).
8. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los respectivos extremos (16) de la pared exterior (6) de las dos paredes del casquillo (5) se apoyan contra los aros exteriores (2.2, 3.2) del rodamiento delantero o del rodamiento trasero, respectivamente.
9. Apoyo de rueda de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque los respectivos extremos (16) de la pared interior (7) de las dos paredes del casquillo (5) se apoyan contra los aros interiores (2.1, 3.1) del rodamiento delantero o del rodamiento trasero, respectivamente.
10. Apoyo de rueda de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque ambas paredes (6, 7) del casquillo (5) presentan secciones (17) de pared deformables que confieren al casquillo un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal, siendo la resistencia a la deformación de la sección de pared de la pared exterior (6) superior a la resistencia a la deformación de la sección (17) de pared de la pared interior (7).
11. Casquillo para el uso en un espacio anular (5a) dispuesto entre un rodamiento delantero y un rodamiento trasero de un apoyo de rueda para un eje de vehículo, configurado con pared doble con una cámara anular (10, 11) configurada entre sus dos paredes (6, 7) que está abierta hacia los cuerpos rodantes del rodamiento (2, 3) adyacente, caracterizado porque el casquillo está configurado a modo de cartucho anular y porque por lo menos una de las dos paredes (6, 7) presenta una sección (17) de pared deformable que confiere al casquillo un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal.
12. Casquillo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque las dos paredes (6, 7) encierran dos cámaras anulares (10, 11) dispuestas una detrás de otra, abiertas hacia sus respectivos lados frontales.
13. Casquillo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque las paredes (6, 7) del casquillo están unidas entre sí a través de una pared transversal (8) que separa al mismo tiempo las cámaras anulares (10, 11) una de otra.
14. Casquillo de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la pared transversal (8) está provista de aberturas distribuidas a lo largo de su perímetro a través de las cuales las cámaras anulares (10, 11) están unidas entre sí.
15. Casquillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque sus dos paredes (6, 7) presentan secciones (17) de pared deformables que confieren al casquillo un comportamiento elástico de resorte en dirección longitudinal, siendo la resistencia a la deformación de la sección de pared de la pared exterior (6) superior a la resistencia a la deformación de la sección (17) de pared de la pared interior (7).
16. Casquillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque contiene una carga de lubricante y porque sus aberturas (13) en los lados frontales de las cámaras anulares (10, 11) están cerradas mediante una tapa (18) o una lámina (19) desprendible.
17. Casquillo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque para aumentar el volumen de lubricante por lo menos una de las cámaras anulares (11) presenta una cámara adicional (11a) axialmente extensible de forma telescópica respecto a la cámara anular (11).
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