ES2495427T3 - Disposición de cojinete para un acoplamiento de quinta rueda - Google Patents
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Abstract
Disposición de cojinete con un soporte de cojinete (1, 1') de un acoplamiento de quinta rueda (16), que presenta por lo menos una brida de sujeción vertical (3), con un elemento de bastidor (20) de un vehículo tractor, presentando el elemento de bastidor (20) una sección vertical (22), y con una unión atornillada (60), con la que la brida de sujeción vertical (3) se une al lado exterior (23) de la sección vertical (22), caracterizada por que en la sección vertical (22) está sujetado un componente estructural (40), en el cual se apoya la brida de sujeción vertical (3) por lo menos en la dirección vertical.
Description
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DESCRIPCIÓN
Disposición de cojinete para un acoplamiento de quinta rueda
La presente invención se refiere a una disposición de cojinete con un soporte de cojinete de un acoplamiento de quinta rueda de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.
Los acoplamientos de quinta rueda en vehículos tractores se apoyan de manera pivotante en los soportes de cojinete, los cuales se encuentran fijados en los dos elementos paralelos del bastidor del vehículo tractor. Las fuerzas ejercidas por el semirremolque acoplado, con componentes verticales y horizontales, se transmiten a través del acoplamiento de quinta rueda a los soportes de cojinete y desde allí a los elementos del bastidor, en donde la sujeción del soporte de cojinete está expuesta a una fuerte carga.
Se conocen formas de realización de vehículos que fueron desarrolladas con el objetivo de lograr un reducido peso total, en donde los soportes de cojinete del acoplamiento de quinta rueda están atornillados directamente en los elementos de bastidor del vehículo y, dependiendo del uso, están unidos entre sí mediante travesaños. La unión atornillada absorbe la transmisión de fuerza de las fuerzas de funcionamiento del acoplamiento de quinta rueda al bastidor del vehículo, tanto en la dirección vertical como también transversal a la dirección de marcha. Por esta razón, la unión atornillada está sometida a una carga correspondientemente intensa. Por lo tanto, es necesario usar un número suficiente de tornillos de alta calidad.
Debajo del soporte de cojinete normalmente están montados otros elementos constructivos o componentes de chasis adicionales, tales como, por ejemplo, el brazo estabilizador del dispositivo estabilizador del eje trasero del vehículo tractor.
El documento EP 1 233 901 B1 describe una disposición de acoplamiento para ser montada en un vehículo tractor, en donde los soportes de cojinete presentan una brida de sujeción que se extiende en la dirección vertical y que está unida con el lado exterior de una sección vertical del respectivo elemento del bastidor. Aquí se trata de una unión atornillada, en la que los tornillos están dispuestos horizontalmente. Las componentes de fuerza verticales introducidas actúan sobre los tornillos como fuerzas de cizallamiento de manera perpendicular al eje longitudinal del tornillo, que de manera correspondiente tienen que ser estables y de alta calidad.
Por el documento EP 0 694 467 A2 se conocen soportes de cojinete que presentan una brida de sujeción que se extiende en dirección horizontal y que está unida con un bastidor auxiliar en forma de L atornillado en el lado exterior de la sección vertical del elemento de bastidor. Este bastidor auxiliar igualmente está sujetado a la sección vertical del elemento de bastidor mediante una unión atornillada, actuando sobre dicha unión atornillada las mismas fuerzas de cizallamiento que en la disposición de acuerdo con el documento EP 1 233 901 B1.
Para evitar que las fuerzas de cizallamiento actúen sobre la unión atornillada de la brida de sujeción con la rama horizontal del bastidor auxiliar en forma de L, los agujeros atravesados por los tornillos están configurados con una sección transversal tan grande que los tornillos quedan alojados en ellos con holgura. De esta manera se quiere lograr que la unión atornillada sólo tenga que absorber fuerzas de tracción verticales y por consiguiente no esté sometida sustancialmente a ninguna fuerza de cizallamiento. Sin embargo, las fuerzas de tracción se transmiten a la unión atornillada del bastidor auxiliar y el elemento de bastidor.
Para que, dado el caso, se pueda prevenir que las fuerzas de tracción y de empuje que ocurren durante el funcionamiento del vehículo tractor puedan actuar sobre la unión atornillada, en la dirección de marcha, delante y detrás de los soportes de cojinete, se pueden atornillar chapas de empuje sobre los componentes del bastidor auxiliar. Estas chapas de empuje se apoyan con sus superficies de tope en unión positiva contra las superficies de tope contrarias del soporte de cojinete, con la finalidad de poder absorber las fuerzas transmitidas por los mismos.
De acuerdo con una forma de realización adicional, los elementos del bastidor auxiliar pueden estar formados en una sola pieza con el soporte de cojinete.
El objetivo de la presente invención consiste en configurar la unión atornillada entre el soporte de cojinete y el elemento de bastidor de una manera simple y, por lo tanto, económicamente favorable.
Dicho objetivo se logra con una disposición de cojinete de acuerdo con las características de la reivindicación 1.
La disposición de cojinete se caracteriza por que en la sección vertical se encuentra fijado un componente constructivo, en el que se apoya la brida de sujeción vertical por lo menos en la dirección vertical.
Debido a que se provee un apoyo de la brida de sujeción vertical en un componente constructivo adicional o ya presente, que está dispuesto en el elemento de bastidor del vehículo de tracción, la unión atornillada se alivia de la carga de una parte de las fuerzas introducidas, en particular las fuerzas verticales. Esto tiene la ventaja de que para la unión atornillada no es necesario usar un gran número de tornillos técnicamente complejos y de alta calidad. De
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esta manera, la sujeción del cojinete, en la que no ha cambiado nada en lo relacionado con el dispendio de montaje, se puede realizar así de una manera económicamente favorable. Un poco es necesario hacer modificaciones en el soporte de cojinete mismo.
El componente estructural preferentemente puede estar soldado o atornillado. En el caso más simple, el componente estructural puede ser una placa o un listón dispuesto de forma vertical, en el que se apoya la brida de sujeción vertical.
Una forma de realización particularmente preferida consiste en que para el apoyo se use un componente estructural que de todas maneras ya se encuentra sujetado al elemento del bastidor para otro uso. Preferentemente, dicho componente estructural es un brazo estabilizador de un sistema de estabilización del eje del vehículo. Debido a que el brazo estabilizador en la región del acoplamiento de quinta rueda igualmente está sujetado a la sección vertical del elemento de bastidor, este brazo estabilizador puede ser usado para el apoyo. Las extensiones verticales de la brida de sujeción vertical y del brazo estabilizador deben ser adaptadas mutuamente para que pueda ocurrir el apoyo.
Esta forma de realización tiene la ventaja de que no es necesario disponer ningún componente estructural adicional, mediante lo cual se reduce el peso total del vehículo tractor.
No se requiere un refuerzo de la sujeción, en particular de la sujeción atornillada del brazo estabilizador en el elemento de bastidor, ya que debido a las fuerzas verticales introducidas por el peso del remolque son opuestas a las fuerzas dinámicas introducidas por el eje del vehículo en el brazo estabilizador. En tal sentido, las fuerzas introducidas se contrarrestan por lo menos parcialmente.
De manera preferente, el componente estructural está fijado de bajo de la brida de sujeción vertical en la sección vertical.
La superficie frontal inferior de la brida de sujeción vertical se apoya preferentemente sobre la superficie frontal superior del componente estructural.
Las dos superficies frontales adyacentes o superpuestas pueden tener el mismo tamaño o tamaños diferentes. La brida de sujeción y el componente estructural pueden estar dispuestos en la dirección longitudinal del elemento de bastidor en la misma posición o también desplazados entre sí. Por ejemplo, si el componente estructural presenta una mayor extensión longitudinal que la brida de sujeción, el soporte de cojinete puede ser desplazado en la dirección longitudinal, mediante lo cual es posible realizar una longitud total del vehículo especificada para un semirremolque.
Preferentemente, la brida de sujeción vertical presenta en su superficie exterior por lo menos una brida horizontal que también entra en contacto con la superficie frontal del componente estructural. Tal brida horizontal preferentemente está formada en la brida de sujeción.
Con un espesor correspondiente del componente estructural, aumenta el tamaño de la superficie de apoyo, es decir, de la superficie de contacto común de las dos superficies frontales. De esta manera también se abre la posibilidad de proveer una unión adicional, en particular una unión atornillada del componente estructural con la brida de sujeción vertical o la brida horizontal, respectivamente, en la región de las superficies frontales.
La brida horizontal preferentemente está dispuesta en el extremo inferior de la brida de sujeción vertical y, por lo tanto, está a ras con la superficie frontal de la brida de sujeción.
De acuerdo con otra forma de realización, la brida horizontal también puede estar dispuesta de forma desplazada hacia arriba. En este caso, la superficie frontal superior del componente estructural preferentemente presenta un escalón correspondiente. Un escalón de este tipo tiene la ventaja de que se puede lograr una fijación adicional, en particular por arrastre de forma, de soporte de cojinete en la dirección transversal, es decir, perpendicular a la dirección longitudinal del elemento de bastidor.
Preferentemente, el componente estructural o la brida de sujeción vertical presentan una escotadura en la que se aloja por lo menos parcialmente la brida de sujeción vertical o el componente estructural, respectivamente. Mediante la entalladura se forman en ambos lados dos ramas ascendentes en el componente estructural o ramas descendentes en la brida de sujeción vertical, respectivamente, de tal manera que también se puede lograr un apoyo de la brida de sujeción vertical o del componente, respectivamente, en la dirección de marcha o en el sentido contrario a la dirección de marcha, es decir, la dirección longitudinal del elemento de bastidor.
Preferentemente, la extensión longitudinal de la escotadura en la dirección longitudinal del elemento de bastidor es ≥ la extensión longitudinal de la brida de sujeción o del componente estructural. De esta manera se puede efectuar un desplazamiento del soporte de cojinete en relación al componente estructural, por ejemplo, para ajustar la longitud total del vehículo.
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Preferentemente, la brida de sujeción vertical está unida en arrastre de forma con el componente estructural. De esta manera, las fuerzas de funcionamiento se pueden absorber en la dirección de marcha o transversal a la misma.
En una forma de realización se prevé que la superficie frontal superior del componente estructural presente un primer perfilamiento y que la superficie frontal inferior de la brida de sujeción presente un segundo perfilamiento complementario. Un perfilamiento de este tipo se puede realizar, por ejemplo, mediante resaltos, nervaduras y/o ranuras.
Dicho perfilamiento resulta ventajoso en particular si, por ejemplo, la escotadura es más grande que el componente respectivamente insertado, es decir, la brida de sujeción o el componente estructural, y se quiera realizar una fijación en la dirección longitudinal.
Formas de realización ejemplares de la presente invención serán descritas más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos.
- En las figuras:
- La Fig. 1
- es una representación esquemática de la disposición de cojinete en sección dirección longitudinal del elemento de bastidor, perp endicular a la
- la Fig. 2
- es una vista superior sobre la forma de realización representada en la Fig. 1,
- la Fig. 3
- es una vista de sección a través de una disposición de cojinete de acuerdo realización adicional, con una forma de
- la Fig. 4
- es una vista superior sobre la disposición de cojinete de acuerdo con una foadicional, rma de realización
- la Fig. 5
- es una vista de sección a través de una disposición de cojinete de acuerdo realización adicional, y con otra forma de
- la Fig. 6
- es una vista superior sobre una disposición de cojinete de acuerdo con otra foadicional. rma de realización
En la Fig. 1 se representa una disposición de cojinete en una vista de sección perpendicular a la dirección de marcha, es decir, perpendicular a la dirección longitudinal de un elemento de bastidor 20. El elemento de bastidor 20 está configurado como un perfil en forma de C y presenta dos ramas horizontales 21 a, b, así como una sección vertical 22 que une las ramas 21 a, b.
En el lado exterior 23 de la sección vertical 22 del elemento de bastidor 20 está fijado un componente estructural 40, que p. ej. puede ser, según se representa en la Fig. 2, una placa dispuesta verticalmente.
Por encima del elemento de bastidor 20 está dispuesto un soporte de cojinete 1 que en el extremo superior presenta un alojamiento de cojinete 2, por ejemplo en forma de un manguito de cojinete, y en el extremo inferior presenta una brida de sujeción vertical 3. En el alojamiento de cojinete 2 se encuentra provisto un perno de cojinete 12 de un acoplamiento de quinta rueda 10 representado solamente en de manera esquemática y parcial.
La brida de sujeción vertical 3 del soporte de cojinete 1 está sujetada en la sección vertical 22 del elemento de bastidor 20 por medio de una unión atornillada 60 con tornillos 62. La brida de sujeción vertical 3 tiene una superficie frontal inferior 6 que se apoya en la superficie frontal superior 42 del componente estructural 40. De esta manera, la brida de sujeción vertical 3 se apoya en el componente estructural 40.
Las fuerzas verticales introducidas por el acoplamiento de quinta rueda 10 en el soporte de cojinete 1 son absorbidas por el componente estructural 40 por lo menos parcialmente, de tal manera que se reducen las fuerzas de cizallamiento que actúan sobre los tornillos 42. Por lo tanto, se pueden usar tornillos convencionales 62, en lugar de tener que usar tornillos costosos de alta calidad.
El elemento de bastidor 20 forma parte del bastidor o chasis del vehículo y también está presente en el lado contrario del vehículo. Debido a que el acoplamiento de quinta rueda 16 en ambos lados se apoya de forma pivotante en un tal soporte de cojinete 1, la misma disposición de cojinete también se encuentra en el lado contrario (no representado). Los dos soportes de cojinete 1 están unidos entre sí adicionalmente por medio de un travesaño transversal 14.
En la Fig. 2 se representa una vista superior sobre la disposición de cojinete mostrada en la Fig. 1. El componente estructural 40 está configurado como placa, en donde la extensión longitudinal del componente estructural 40 es mayor que la extensión longitudinal del soporte de cojinete 1 o de su brida de sujeción vertical 3, respectivamente.
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De esta manera es posible desplazar el soporte de cojinete 1 en las dos direcciones indicadas por la flecha y sujetarlo en una posición deseada en el elemento de bastidor 20, quedando asegurado el apoyo sobre el componente estructural 40 en las diferentes posiciones. La superficie frontal superior 42 en esta forma de realización es mayor que la superficie frontal inferior 6 de la brida de sujeción vertical 3.
En la Fig. 3 se representa una forma de realización adicional. Mientras que el componente estructural 40 en las Figs. 1 y 2 puede ser un componente estructural montado adicionalmente, que por ejemplo puede estar soldado o atornillado, el componente estructural 40 mostrado en la Fig. 3 es un brazo estabilizador 50 de un sistema de estabilización del eje del vehículo (no representado). En el extremo inferior del brazo estabilizador 50 está dispuesta de manera pivotante una barra conductora 52. No se representan otros detalles del sistema de estabilización.
El brazo estabilizador 50, según se representa por ejemplo en la Fig. 4, está sujetado en el lado exterior 23 de la sección vertical 22 del elemento de bastidor 20 mediante una unión atornillada 54 con tornillos 56.
Según se representa en la Fig. 3, el brazo estabilizador 50 está configurado de forma más gruesa que la brida de sujeción vertical 3. La misma presenta una brida horizontal 8 en el extremo inferior, la cual está adaptada al grosor del brazo estabilizador 50. De esta manera se aumenta el tamaño de la superficie frontal inferior 6 de la brida de sujeción 3 y se adapta a la superficie frontal superior 42 del componente estructural 40 o del brazo estabilizador 50, respectivamente. Esto permite una unión adicional de la brida de sujeción 3 y el brazo estabilizador 50 mediante los tornillos 9 dispuestos de forma vertical que se agarran a la brida horizontal 8.
En la Fig. 4 se representa una forma de realización adicional, en la que el brazo estabilizador 50 presenta una escotadura 43. Dicha escotadura se localiza en el extremo superior del brazo estabilizador, mediante lo cual se crea una configuración en forma de U, en donde dos ramas ascendentes 44a y 44b limitan la escotadura 43. En la forma de realización aquí mostrada, la extensión longitudinal de la escotadura es mayor que la extensión longitudinal de la brida de sujeción vertical 30, de tal manera que el soporte de cojinete puede posicionarse en diferentes posiciones dentro de la escotadura 43. Una posición adicional del soporte de cojinete se insinúa mediante la forma de realización 1' indicada en el dibujo con línea de puntos. Los dos soportes de cojinete 1 y 1', respectivamente, se conectan o bien a la rama 44a o a la rama 44b, realizándose así un apoyo adicional en la dirección de marcha o en el sentido contrario a la dirección de marcha, respectivamente.
En la Fig. 5 se representa otra forma de realización adicional, en la que la brida horizontal 8 está dispuesta de manera desplazada hacia arriba en relación a la superficie frontal 6 de la brida de sujeción 3. También aquí está prevista una fijación adicional mediante tornillos 9. Debido a este desplazamiento de la brida horizontal 8, la superficie frontal superior 42 del brazo estabilizador 50 presenta un escalón 46. La superficie frontal superior 42 tiene dos secciones superficiales en diferentes planos, formándose así el escalón 46. La sección inferior de la brida de sujeción 3 se localiza, por lo tanto, entre el escalón 46 y el lado exterior 23 de la sección vertical 22 del elemento de bastidor 20, mediante lo cual se obtiene una fijación en la dirección transversal, es decir, en la dirección perpendicular a la extensión longitudinal del elemento de bastidor 20.
En la Fig. 6 se representa una forma de realización adicional que corresponde a la forma de realización ilustrada en la Fig. 4, en donde la superficie frontal superior 42 en la región de la escotadura 43 del brazo estabilizador 50 presenta un primer perfilamiento. Este primer perfilamiento está formado por nervaduras 45 sobresalientes hacia arriba que encajan en arrastre de forma en las correspondientes escotaduras 7 en la superficie frontal inferior 6 de la brida de sujeción vertical 3. Si el soporte de cojinete 1 no tiene contacto con las ramas 44a o 44b, se obtiene una fijación en la dirección de marcha o en el sentido contrario a la dirección de marcha, respectivamente, debido al engrane mutuo de los dos perfilamiento. Tales perfilamiento sin de las superficies frontales también pueden estar previstas en la forma de realización representada en la Fig. 2.
Lista de símbolos de referencia
- 1, 1'
- Soporte de cojinete
- 2
- Alojamiento de cojinete
- 3
- Brida de sujeción
- 6
- Superficie frontal inferior
- 7
- Escotadura
- 8
- Brida horizontal
- 9
- Tornillo
10
Acoplamiento de quinta rueda 12
Perno de cojinete 14
Travesaño
20
Elemento de bastidor 21a, b Rama 22 Sección vertical
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- 23
- Lado exterior
- 5
- 40 42 43 44a, b 45 46 Componente estructural Superficie frontal superior Escotadura Rama ascendente Nervadura Escalón
- 10
- 50 52 54 56 Brazo estabilizador Barra conductora Unión atornillada Tornillo
- 15
- 60 62 Unión atornillada Tornillo
Claims (9)
- E1174653522-08-2014REIVINDICACIONES1. Disposición de cojinete con un soporte de cojinete (1, 1') de un acoplamiento de quinta rueda (16), que presenta por lo menos una brida de sujeción vertical (3), con un elemento de bastidor (20) de un vehículo tractor, presentando5 el elemento de bastidor (20) una sección vertical (22), y con una unión atornillada (60), con la que la brida de sujeción vertical (3) se une al lado exterior (23) de la sección vertical (22), caracterizada por que en la sección vertical (22) está sujetado un componente estructural (40), en el cual se apoya la brida de sujeción vertical (3) por lo menos en la dirección vertical.10 2. Disposición de cojinete de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el componente estructural (40) está sujetado por debajo de la brida de sujeción vertical (3) en la sección vertical (22).
- 3. Disposición de cojinete de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que una superficie frontalinferior (6) de la brida de sujeción vertical (3) se apoya sobre una superficie frontal superior (42) del componente 15 estructural (40).
- 4. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la brida de sujeción vertical (3) en una superficie exterior (4) presenta por lo menos una brida horizontal (8) que se apoya en la superficie frontal superior (42) del componente estructural (40).20
- 5. Disposición de cojinete de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que la brida horizontal (8) está dispuesta de manera distanciada en relación a la superficie frontal (6) de la brida de sujeción vertical (3).
- 6. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el componente 25 estructural (40) presenta un escalón (46) en su superficie frontal (42).
- 7. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizada por que la brida de sujeción vertical (3) está unida al componente estructural (40).30 8. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizada por que el componente estructural (40) o la brida de sujeción vertical (3) presentan una escotadura (43), que recoge por lo menos parcialmente la brida de sujeción vertical (3) o el componente estructural (40).
- 9. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la extensión35 longitudinal de la escotadura (43) en la dirección longitudinal del elemento de bastidor es ≥ la extensión longitudinal de la brida de sujeción (3) o del componente estructural (40).
- 10. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la brida desujeción vertical (3) y el componente estructural (40) están unidos entre sí en arrastre de forma. 40
- 11. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la superficie frontal superior (42) del componente estructural (40) presenta un primer perfilamiento, y por que la superficie frontal inferior (6) de la brida de sujeción (3) presenta un segundo perfilamiento complementario.45 12. Disposición de cojinete de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que el componente estructural (40) es un brazo estabilizador (50).7
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