ES2588942T3 - Componente de tren de rodaje con tope de disco excéntrico - Google Patents

Componente de tren de rodaje con tope de disco excéntrico

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ES2588942T3
ES2588942T3 ES14155903.9T ES14155903T ES2588942T3 ES 2588942 T3 ES2588942 T3 ES 2588942T3 ES 14155903 T ES14155903 T ES 14155903T ES 2588942 T3 ES2588942 T3 ES 2588942T3
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Denis Klaassen
Mario Krolo
David Montejo Olivares
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Abstract

Componente de tren de rodaje con un soporte fabricado a partir de un material base conformable, preferentemente chapa de acero, que presenta al menos un agujero oblongo (5) para alojar un perno de unión (6) para la unión de un brazo oscilante (2) y al menos un tope para un disco excéntrico (7) que está unido de forma rígida al giro o que se puede unir de forma rígida al giro al perno de unión, caracterizado por que en el material base está conformada una concavidad (8) que define una zona marginal circunferencial (8.3) y un fondo (8.4) cercado por la zona marginal, presentando el fondo (8.4) el agujero oblongo (5) y presentando la zona marginal dos superficies (8.1, 8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra y que sirven de tope para el disco excéntrico (7).

Description

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DESCRIPCION
Componente de tren de rodaje con tope de disco excentrico
La presente invencion se refiere a un componente de tren de rodaje con un soporte fabricado a partir de un material base conformable, preferentemente de chapa de acero, que presenta al menos un agujero oblongo para alojar un perno de union para la union de un brazo oscilante y al menos un tope para un disco excentrico que esta unido de forma rigida al giro o que se puede unir de forma rigida al giro al perno de union.
Los componentes de tren de rodaje de este tipo como por ejemplo los soportes de eje trasero estan provistos en los soportes para la union de brazo oscilantes, como por ejemplo especialmente brazos oscilantes elasticos y barras de acoplamiento, con medios para el ajuste de via y de inclinacion de las ruedas del vehiculo. Estos medios comprenden habitualmente un disco excentrico que esta unido de forma rigida al giro al perno de union que sirve para la union del brazo oscilante, estando asignado al disco excentrico un tope en el que rueda o se desliza durante la regulacion del perno de union para el ajuste de via y de inclinacion.
En el estado de la tecnica, el tope para el disco excentrico esta realizado mediante al menos un elemento adicional aplicado por soldadura, por ejemplo una pieza de chapa con forma de U, o mediante depresiones ranuradas. Sin embargo, estas soluciones conocidas no son satisfactorias. Es que en el caso de las depresiones ranuradas existe el peligro de una formacion no deseada de grietas o de una expansion de grietas en el material base del componente de tren de rodaje. Ademas, es muy complejo el cumplimiento de las tolerancias maximas admisibles en cuanto a la forma y las dimensiones de las depresiones ranuradas. Ademas, durante el montaje de los pernos de union, en concreto al apretar la union roscada, se puede producir un aplastamiento de las depresiones ranuradas de tal forma que se pierde la funcion de tope.
La realizacion del tope de excentrica mediante la aplicacion por soldadura de un elemento adicional conlleva costes de material adicionales y costes de proceso considerables por el paso de fabrication adicional para la aplicacion por soldadura. Ademas, a veces se corre el peligro de que se suelte el elemento adicional si la union por soldadura se ha realizado de manera deficiente y/o si es solicitada por corrosion.
Ademas es conocido el documento WO2013/110528A1 que da a conocer un componente de tren de rodaje conforme a la primera parte de la reivindicacion independiente 1.
Partiendo de ello, la invencion tenia el objetivo de proporcionar un componente de tren de rodaje del tipo mencionado al principio, cuyo tope de excentrica se pudiera fabricar con un proceso seguro y de forma economica sin el peligro de una formacion de grietas.
Este objetivo se consigue mediante un componente de tren de rodaje con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Formas de realizacion preferibles y ventajosas del componente de tren de rodaje segun la invencion se indican en las reivindicaciones subordinadas.
El componente de tren de rodaje segun la invencion que comprende un soporte fabricado a partir de un material base conformable, preferentemente de chapa de acero, que presenta al menos un agujero oblongo para alojar un perno de union para la union de un brazo oscilante y al menos un tope para un disco excentrico que esta unido de forma rigida al giro o que se puede unir de forma rigida al giro al perno de union, se caracteriza por que en el material base esta conformada una concavidad que define una zona marginal circunferencial y un fondo cercado por la zona marginal, presentando el fondo el agujero oblongo y presentando la zona marginal dos superficies alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra, que sirven de tope para el disco excentrico.
La concavidad se puede producir con un grado de deformation relativamente pequeno del material base. Por el reducido grado de deformacion se puede evitar de forma segura la formacion de grietas. La concavidad se puede conformar, especialmente troquelar, en un proceso seguro incluso en chapas de acero de alta resistencia. Por la conformation de una sola concavidad se pueden cumplir de manera segura las tolerancias maximas admisibles. Preferentemente, la conformacion (el troquelado) de la concavidad y la incorporation subsiguiente del agujero oblongo se realizan de forma concentrica. En particular, es posible realizar la incorporacion del agujero oblongo por medio de una herramienta punzonadora integrada en la herramienta de deformacion, de manera que la conformacion de la concavidad y la incorporacion del agujero oblongo se realizan practicamente en un paso de fabricacion. En particular, la solution segun la invencion no requiere ningun elemento adicional que se tenga que aplicar por soldadura en el material base, ya que el tope de excentrica segun la invencion se conforma a partir del material base. En comparacion con la solucion convencional en la que como tope se aplican por soldadura elementos adicionales, en la solucion segun la invencion no se producen estos costes de material adicionales.
Una forma de realizacion preferible de la solucion segun la invencion se caracteriza porque cada una de las dos superficies alargadas de la concavidad que se extienden paralelas una respecto a la otra encierra con su fondo un angulo situado en el intervalo de 90° a l2o°, preferentemente en el intervalo de 90° a 100°. Preferentemente, las dos superficies alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra se encuentran sustancialmente de forma
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perpendicular sobre el fondo de la concavidad. Como disco excentrico puede usarse por tanto un disco excentrico con un canto circunferencial cilmdrico, preferentemente cilmdrico circular. Un disco excentrico de este tipo se puede fabricar de forma relativamente sencilla y por tanto se puede obtener de forma economica.
Preferentemente, cada una de las dos superficies alargadas (superficies de tope) que se extienden paralelas una respecto a la otra se extiende a traves de al menos el 10 %, preferentemente al menos el 20 %, de forma especialmente preferible al menos el 25 %, de la profundidad de la concavidad, visto perpendicularmente con respecto al fondo (o en la direccion z).
Otra forma de realizacion preferible de la solucion segun la invencion se caracteriza por que la maxima profundidad de la concavidad mide menos que 3,0 veces, preferentemente menos de 2,8 veces el grosor del material base. Esta forma de realizacion contribuye a un grado de deformacion muy reducido del material base y por tanto aumenta la seguridad contra la formacion de grietas. Alternativamente o adicionalmente, la profundidad de la concavidad del componente de tren de rodaje segun la invencion se dimensiona en funcion del grosor del disco excentrico, de tal forma que la profundidad de la concavidad mide por ejemplo entre 0,5 y 1,2 veces el grosor del disco excentrico.
Segun otra forma de realizacion preferible de la invencion, cada una de las dos superficies alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra presenta una longitud que mide al menos 0,8 veces, preferentemente al menos 1,1 veces la longitud del agujero oblongo. De esta manera, con un grado de deformacion reducido del material base se puede conseguir un intervalo de ajuste suficientemente grande de la union del brazo oscilante para el ajuste de via o de inclinacion de las ruedas.
Con vistas a unas dimensiones reducidas de la concavidad y a un reducido grado de deformacion del material base resulta ventajoso ademas si, segun otra forma de realizacion preferible de la invencion, cada una de las dos superficies alargadas (superficies de tope) que se extienden paralelas una respecto a la otra se continua en el fondo de la concavidad con un radio de transicion inferior a 1,0 mm, preferentemente inferior a 0,6 mm.
Otra forma de realizacion ventajosa de la invencion se caracteriza por que la zona marginal circunferencial presenta dos secciones marginales arqueadas que se continuan en las dos superficies alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra y que en un plano de seccion que se extiende en angulo recto con respecto al eje longitudinal del agujero oblongo presentan flancos curvados, presentando el flanco correspondiente una seccion de flanco curvada de forma concava que comienza en el fondo de la concavidad y una seccion de flanco curvada de forma convexa, situada a continuacion de esta, que finaliza en la linea circunferencial exterior de la zona marginal circunferencial. Las secciones marginales arqueadas y sus flancos curvados requieren solo un estiramiento o recalcado relativamente reducido del material base durante la conformacion de la concavidad y por tanto contribuyen considerablemente a evitar la formacion de grietas. Preferentemente, la concavidad se realiza de tal forma que la seccion de flanco curvada de forma convexa presenta una longitud de arco al menos un 20 %, de forma especialmente preferible al menos un 80 % mas larga que la seccion de flanco curvada de forma concava. Preferentemente, la seccion de flanco en las dos secciones marginales arqueadas se realiza de tal forma que alli el gradiente de ascenso maximo de la seccion de flanco total sea lo mas reducido posible.
Con vistas a un montaje y un ajuste sencillos del disco excentrico resulta ventajoso si, segun otra forma de realizacion de la invencion, la seccion de flanco curvada de forma convexa comienza a una distancia del eje longitudinal del agujero oblongo que es mayor que la longitud del agujero oblongo.
A continuacion, la invencion se describe en detalle con la ayuda de un dibujo que representa un ejemplo de realizacion. Muestran:
La figura 1 la figura 2
la figura 3 la figura 4 la figura 5
una seccion de un soporte de eje trasero con un brazo oscilante elastico, soportado en este de forma movil, en una representacion en perspectiva;
la seccion del soporte de eje trasero de la figura 1 con una seccion del brazo oscilante elastico, unido de forma movil a este, en una representacion en perspectiva aumentada con respecto a la figura 1;
una seccion del soporte de eje trasero de la figura 1 con un tope de excentrica segun la invencion sin perno de union y sin disco excentrico, en una vista delantera;
una vista en seccion del tope de excentrica segun la invencion a lo largo de la linea de seccion IV- IV en la figura 3; y
una seccion del soporte de eje trasero segun la figura 3, con el tope de excentrica segun la invencion y con un perno de union dotado de un disco excentrico, en una representacion en perspectiva.
La figura 1 muestra una seccion de un soporte de eje trasero 1 en la que esta soportado de forma movil un brazo oscilante 2 para la suspension de una rueda de vehiculo. El brazo oscilante (brazo oscilante transversal) 2 esta realizado como brazo oscilante elastico y por consiguiente presenta una seccion 2.1 de diametro aumentado para alojar y apoyar un resorte helicoidal 3. El soporte de eje trasero 1 se compone de chapa metalica, preferentemente de chapa de acero, que se deformo de manera correspondiente. Esta fabricado preferentemente en acero de alta
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resistencia, especialmente de acero polifasico o acero de fase compleja, que presenta por ejemplo una resistencia a la traccion de al menos 800 MPa y un limite de alargamiento de al menos 680 MPa. El grosor de chapa del soporte de eje trasero 1 se situa por ejemplo en el intervalo de 1,5 a 3,5 mm, preferentemente en el intervalo de 1,5 a 2,5 mm.
El extremo del brazo oscilante (brazo oscilante transversal) 2 unido al soporte de eje trasero 1 presenta dos aberturas de soporte 2.2, 2.3 alineados entre si en los que esta sujeto por union geometrico un casquillo de cojinete 4. El casquillo de cojinete 4 es preferentemente un casquillo de goma y metal.
El soporte de eje trasero 1 presenta al menos en la zona de la union del brazo oscilante un perfil de seccion transversal que tiene sustancialmente forma de U. Los bordes de sus alas 1.1, 1.2 preferentemente estan plegados hacia fuera. En la alas 1.1, 1.2 estan realizados agujeros de paso 5 que estan alineados entre si y estan realizados en forma de agujeros oblongos. A traves de los agujeros oblongos 5 de las alas del soporte de eje trasero y el casquillo de cojinete 4 del brazo oscilante 2, dispuesto entre estos, pasa un perno de union 6. Por el ajuste, especialmente el deslizamiento del perno de union 6 a lo largo del eje longitudinal de los agujeros oblongos 5, a traves del brazo oscilante 2 se puede ajustar la inclinacion de la rueda de vehiculo asignada, es decir, la inclinacion del plano de rueda con respecto a la vertical, asi como la via de las ruedas del vehiculo. Para ello, el perno de union 6 esta provisto de un disco excentrico 7 que esta unido al mismo de forma rigida al giro. Por ejemplo, el perno de union 6 presenta una ranura longitudinal (no representada) en la que el disco excentrico 7 anular engrana por union geometrica con su saliente que en su abertura de paso sobresale radialmente hacia dentro.
De tope para el disco excentrico 7 sirven dos superficies 8.1, 8.2, que se extienden paralelas una respecto a la otra, de una concavidad 8 conformada en el material base (chapa metalica) del soporte de eje trasero. La profundidad o la mayor profundidad T de la concavidad 8 mide por ejemplo menos que 3,0 veces, preferentemente menos que 2,8 veces el grosor d del material base.
Ademas, la profundidad T de la concavidad 8 preferentemente se dimensiona tambien en funcion del grosor del disco excentrico 7, de manera que la profundidad T de la concavidad mide entonces por ejemplo entre 0,5 veces y 1,2 veces el grosor del disco excentrico 7.
La concavidad 8 define una zona marginal circunferencial 8.3 y un fondo 8.4 cercado por la zona marginal 8.3. El agujero oblongo 5 se incorpora en el fondo 8.4 despues de la conformacion de la concavidad 8. El fondo 8.4 preferentemente esta realizado de forma sustancialmente plana. La superficie 8.41 del fondo 8.4, representada de forma sombreada en la figura 3, es la zona de superficie que durante el ajuste de excentrica del perno de union 6 esta disponible como zona de ajuste para el disco excentrico 7 unido al perno de union 6. Dicha zona de ajuste (zona de superficie) 8.41 tambien se puede denominar superficie funcional.
Las dos superficies (superficies de tope) 8.1, 8.2 alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra encierran con el fondo 8.4 un angulo a de preferentemente aprox. 90°. Las dos superficies 8.1, 8.2 tienen respectivamente una forma casi rectangular. Su longitud L preferentemente es mayor que la longitud del agujero oblongo 5. De manera especialmente preferible, la longitud L de la superficie correspondiente (superficie de tope de excentrica) 8.1, 8.2 mide mas de 1,1 veces la longitud del agujero oblongo 5 (veanse las figuras 3 y 5). Especialmente, la longitud L de las superficies de tope 8.1, 8.2 esta determinada por el recorrido de regulacion necesario para el ajuste de via o de inclinacion asi como por el diametro del disco excentrico. Visto perpendicularmente con respecto a su longitud L, la superficie 8.1, 8.2 se extiende a traves de mas del 10 %, preferentemente mas del 20 %, de forma especialmente preferible mas del 25 % de la profundidad T de la concavidad 8 (vease la figura 4). El ancho (profundidad) correspondiente de la superficie 8.1, 8.2 esta designado por B en la figura 5.
El radio de transicion R con el que las superficies 8.1, 8.2 se continuan en el fondo 8.4 de la concavidad se puede dimensionar de forma muy pequena. Mide por ejemplo menos de 1,0 mm, preferentemente menos de 0,6 mm.
Ademas, la zona marginal circunferencial 8.3 de la concavidad 8 presenta dos secciones marginales 8.5, 8.6 arqueadas que se continuan en las superficies 8.1, 8.2 sustancialmente rectas de extension paralela una respecto a otra, y que en un plano de seccion que se extiende en angulo recto con respecto al eje longitudinal del agujero oblongo 5 presenta flancos 8.7, 8.8 curvados. En las figuras 3 y 5 se puede ver bien que el flanco 8.7, 8.8 correspondiente presenta una seccion de flanco 8.71, 8.81 curvada de forma concava que comienza en el fondo 8.4 de la concavidad y una seccion de flanco 8.72, 8.82 curvada de forma convexa que finaliza en la linea circunferencial exterior 8.9 de la zona marginal circunferencial 8.3. Especialmente, se puede ver que la linea circunferencial exterior 8.9 de la concavidad 8 presenta secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 que se extienden paralelas una respecto a la otra y que se extienden paralelas con respecto a las superficies 8.1, 8.2. La longitud de estas secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 sustancialmente rectas corresponde al menos a la longitud L de las superficies 8.1, 8.2. Las secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 se continuan en secciones de linea circunferencial 8.93, 8.94 arqueadas. Estas ultimas se extienden partiendo de las secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 rectas separandose inicialmente de forma divergente y cambiando su sentido de curvatura al cabo de una longitud de arco, cuya longitud es aproximadamente igual a la distancia mas corta del canto de
agujero semicircular del agujero oblongo 5 de la superficie recta 8.1, 8.2. Las secciones de lmea circunferencial 8.97, 8.98, 8.99, 8.100 arqueadas que se extienden una hacia otra se encuentran en una seccion de linea circunferencial 8.101 o 8.102 recta o casi recta que se extiende sustancialmente en angulo recto con respecto a las secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 rectas o paralelas con respecto al eje longitudinal del agujero oblongo 5. Por lo tanto, 5 frente a la distancia entre las superficies 8.1, 8.2 rectas o las secciones de linea circunferencial 8.91, 8.92 rectas, la
concavidad 8 presenta por tanto dos ensanchamientos de distancia (ensanchamientos de diametro interior) en las secciones marginales 8.5, 8.6 arqueadas.
La seccion de flanco 8.72, 8.82 arqueada de forma convexa presenta una longitud de arco claramente mas grande 10 que la seccion de flanco 8.71, 8.81 curvada de forma concava. En las figuras 3 y 5 se puede ver que la seccion de
flanco 8.72, 8.82 curvada de forma convexa que finaliza en la linea circunferencial exterior 8.9 presenta una longitud de arco que es en mas de aprox. un 80 % mas larga que la seccion de flanco 8.71, 8.81 curvada de forma concava que comienza en el fondo 8.4 de la concavidad. Ademas, se puede ver que la seccion de flanco 8.71, 8.81 curvada de forma concava comienza a una distancia del eje longitudinal del agujero oblongo 5 es mayor que la longitud del 15 agujero oblongo 5. La distancia de la seccion de flanco 8.71 o 8.81 curvada de forma concava con respecto a la zona de ajuste 8.41 (superficie funcional) mide aproximadamente la mitad del menor diametro (o del ancho) del agujero oblongo 5.
Se entiende que la aplicacion de la invencion no esta limitada al soporte de eje trasero. Mas bien, igualmente se 20 puede aplicar en soportes de eje delantero.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Componente de tren de rodaje con un soporte fabricado a partir de un material base conformable, preferentemente chapa de acero, que presenta al menos un agujero oblongo (5) para alojar un perno de union (6) para la union de un brazo oscilante (2) y al menos un tope para un disco excentrico (7) que esta unido de forma rigida al giro o que se puede unir de forma rigida al giro al perno de union, caracterizado por que en el material base esta conformada una concavidad (8) que define una zona marginal circunferencial (8.3) y un fondo (8.4) cercado por la zona marginal, presentando el fondo (8.4) el agujero oblongo (5) y presentando la zona marginal dos superficies (8.1, 8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra y que sirven de tope para el disco excentrico (7).
  2. 2. Componente de tren de rodaje segun la reivindicacion 1, caracterizado por que cada una de las dos superficies (8.1,8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra encierra con el fondo (8.4) forma un angulo (a) situado en el intervalo de 90° a 120°.
  3. 3. Componente de tren de rodaje segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que cada una de las dos superficies (8.1,8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra se extiende a traves de al menos el 10 %, preferentemente al menos el 20 %, de forma especialmente preferible al menos el 25 %, de la profundidad (T) de la concavidad (8).
  4. 4. Componente de tren de rodaje segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la maxima profundidad (T) de la concavidad (8) mide menos de 3,0 veces, preferentemente menos de 2,8 veces el grosor (d) del material base.
  5. 5. Componente de tren de rodaje segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que cada una de las dos superficies (8.1, 8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra presenta una longitud (L) que mide al menos 0,8 veces, preferentemente al menos 1,1 veces la longitud del agujero oblongo (5).
  6. 6. Componente de tren de rodaje segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que cada una de las dos superficies (8.1, 8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a la otra se continua en el fondo (8.4) de la concavidad (8) con un radio de transicion (R) inferior a 1,0 mm, preferentemente inferior a 0,6 mm.
  7. 7. Componente de tren de rodaje segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la zona marginal circunferencial (8.3) presenta dos secciones marginales arqueadas (8.5, 8.6) que se continuan en las dos superficies (8.1, 8.2) alargadas que se extienden paralelas una respecto a otra y que en un plano de corte que se extiende en angulo recto con respecto al eje longitudinal del agujero oblongo (5) presentan flancos (8.7, 8.8) curvados, presentando el flanco (8.7, 8.8) correspondiente una seccion de flanco (8.71, 8.81) curvada de forma concava que comienza en el fondo (8.4) de la concavidad (8) y una seccion de flanco (8.72, 8.82) curvada de forma convexa, situada a continuacion de esta, que finaliza en la linea circunferencial exterior (8.9) de la zona marginal circunferencial (8.3).
  8. 8. Componente de tren de rodaje segun la reivindicacion 7, caracterizado por que la seccion de flanco (8.72, 8.82) curvada de forma convexa presenta una longitud de arco al menos un 20 % mas larga que la seccion de flanco (8.71,8.81) curvada de forma concava.
  9. 9. Componente de tren de rodaje segun las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que la seccion de flanco (8.71, 8.81) curvada de forma concava comienza a una distancia del eje longitudinal del agujero oblongo (5) que es mayor que la longitud del agujero oblongo (5).
ES14155903.9T 2014-02-20 2014-02-20 Componente de tren de rodaje con tope de disco excéntrico Active ES2588942T3 (es)

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