ES2617043T3 - Cojinete elástico - Google Patents

Abstract

Cojinete elástico (10), en particular, un cojinete de chaveta o cojinete de empuje axial, para acomodar un componente de una línea de transmisión que comprende un núcleo (14) con, al menos, dos soportes (16) unidos al núcleo mediante vulcanización y una carcasa (18) que presenta una abertura de inserción (20) para introducir el núcleo (14) y los soportes (16), donde se puede fijar un extremo libre (26) de los soportes (16) de forma ajustable en el hueco de inserción (20) caracterizado porque los soportes (16) adoptan una posición angular (α) con respecto al núcleo (14) que se puede modificar.

Description

DESCRIPCION

Cojinete elastico

5 La presente invencion se refiere a un cojinete elastico, en particular un cojinete de chaveta o un cojinete de empuje axial para acomodar un componente de una lmea de transmision que comprende un nucleo con, al menos, dos soportes unidos a el mediante vulcanizacion y una carcasa que presenta una abertura de insercion para introducir el nucleo y los soportes. Ademas, la invencion se refiere a un sistema de cojinete que incluye dicho cojinete elastico y un procedimiento para ajustar la rigidez de dicho cojinete elastico.

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Los cojinetes de chaveta tradicionales se utilizan para amortiguar las vibraciones de los componentes de una lmea de transmision. Estos cojinetes tienen mayormente un nucleo de forma trapezoidal y una pieza elastica de soporte en forma de cuna de dos partes unida al nucleo mediante vulcanizacion que a su vez estan unidas a una carcasa mediante vulcanizacion. Como consecuencia de la estructura simetrica en forma cuna, cuando esta cargada la pieza 15 elastica de soporte, se producen distintas deformaciones de compresion y de cizallamiento.

En funcion de la aplicacion se producen distintas deformaciones de compresion y cizallamiento que se pueden contrarrestar por medio de distintas relaciones de rigidez. Las distintas relaciones de rigidez se pueden conseguir mediante distintas posiciones angulares de la pieza elastica de soporte o del nucleo y la pieza elastica de soporte 20 unida mediante vulcanizacion a el.

El documento de patente europea EP0075807 describe un cojinete de chaveta que presenta una pieza de caucho- metal que esta encajada a presion en una abertura de insercion de una carcasa. La pieza de caucho-metal presenta un nucleo y dos mitades externas que envuelven el nucleo, ademas, de soportes vulcanizados entre el nucleo y las 25 mitades. Se consigue un ajuste fino y adaptacion optima de la rigidez del cojinete de chaveta mediante distintas posiciones angulares de la pieza de caucho-metal antes de que se introduzca a presion en la abertura de insercion de la carcasa.

En este cojinete elastico conocido el ajuste de la rigidez se hace, por tanto, girando el conjunto de la pieza de 30 caucho-metal antes de que se introduzca a presion en la abertura de insercion de una carcasa. No se produce un giro de los soportes con respecto al nucleo. Por motivos estructurales simplemente no resulta posible y asf no se aprovechan las caractensticas del caucho para ajustar la rigidez.

Otro cojinete conocido de tipo chaveta se presenta en el documento de patente alemana DE2360857 C2. El cojinete 35 de chaveta comprende una pieza de caucho-metal con un nucleo y unos soportes unidos a el mediante vulcanizacion. Ademas, los extremos libres de los soportes tienen chapas que sirven de ayuda para encajarlos a presion en una abertura de insercion de una carcasa. La abertura de insercion tiene un diseno tal que para introducir a presion los soportes hay que deformarlos. Por lo tanto, el cojinete elastico conocido tiene el inconveniente de que la abertura de insercion de la carcasa fija el ajuste final y, por tanto, las relaciones de rigidez del cojinete. Como 40 consecuencia, para distintas relaciones de rigidez hace falta una pluralidad de aberturas de insercion distintas.

En el documento de patente alemana DE102007026471 A1 se describe un cojinete con soportes elasticos que presenta una pieza interior para fijar el cojinete al extremo superior del soporte y una pieza elastica de trabajo en la que se apoya la pieza interna que amortigua las vibraciones. La pieza elastica de trabajo comprende una pieza 45 interior elastica de caucho unida a la pieza interior y dos piezas exteriores elasticas de caucho que se apoyan en la pieza interior elastica de caucho con una pieza de apoyo de chapa de dos partes intercalada entre aquellas. La pieza interior y la pieza elastica de trabajo estan apoyadas entre dos pistones moviles por dentro de la carcasa. Cuando los pistones se acercan aumenta la precarga de la pieza elastica de trabajo de modo que la caractenstica de apoyo del cojinete con soportes elasticos resulta de mayor rigidez. Cuando se separan los pistones se reduce la 50 caractenstica de rigidez del cojinete elastico con soportes elasticos.

Ademas, en el documento de patente europea EP0371194, se describe una pieza elastica de caucho tipo manguito que presenta una pieza interior, una pieza exterior y un cuerpo elastico de elastomero que une la pieza interior y la pieza exterior entre sf. El cuerpo elastico tiene, al menos, tres nervios de union que estan unidos por adhesion con la 55 pieza interior y la pieza exterior. Los nervios de union, ademas, estan partidos y atravesados por cuerpos insertos. Asf, los nervios de union sufren una comprension radial que tiene como consecuencia un desplazamiento relativo de la pieza interior por dentro de la pieza exterior segun la direccion perpendicular abombandose aquella.

Por tanto, el objetivo de la invencion es conseguir un cojinete elastico que permita un ajuste flexible de las relaciones

de rigidez.

Como solucion para conseguir el objetivo se propone un cojinete elastico segun la reivindicacion 1, un sistema de cojinete con dicho cojinete asf como un procedimiento para ajustar la rigidez de dicho cojinete.

Las configuraciones ventajosas del cojinete segun la invencion y del procedimiento segun la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes respectivas.

El cojinete elastico, segun la invencion, comprende un nucleo con, al menos, dos soportes unidos a el mediante 10 vulcanizacion y una carcasa que presenta una abertura de insercion para introducir el nucleo y los soportes. Se puede ajustar un extremo libre de los soportes dentro de la abertura de insercion, donde los soportes adoptan una posicion angular concreta con respecto al nucleo que se puede variar.

El cojinete segun la invencion se distingue por su capacidad de ajuste de las relaciones de rigidez. Asf, el cojinete 15 puede ajustarse espedficamente para la aplicacion respectiva. Para ello, se modifica la posicion angular de los soportes con respecto al nucleo antes de su introduccion en la abertura de insercion y/o despues de dicha introduccion en la abertura de insercion. Ademas, adicionalmente, el nucleo junto con los soportes se pueden girar hasta posiciones angulares distintas al introducirlos en la abertura de insercion o cuando ya estan introducidos en ella. En particular, la configuracion del contorno interno de la abertura de insercion garantiza un ajuste multiple de 20 modo que, utilizando una unica carcasa, se pueden ajustar distintas relaciones de rigidez. Por lo tanto, tan solo hace falta una unica geometna de vulcanizacion de modo que se puede ahorrar en costes. Ademas, tanto el nucleo con los soportes unidos a el mediante vulcanizacion como la carcasa pueden ser piezas de fabricacion normalizada y economica.

25 Ademas, resulta posible un ajuste de las relaciones de rigidez directamente in situ, es decir, antes del montaje del cojinete en un vedculo. Por lo tanto, el cojinete segun la invencion se puede ajustar rapidamente.

La modificacion de la posicion angular se puede hacer antes de la introduccion y/o despues de la introduccion en la abertura de insercion. Asf, se pueden ajustar una pluralidad de relaciones de rigidez diferentes.

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En una configuracion ventajosa, los soportes tienen en su extremo libre un sistema de fijacion que sirve para fijarlos a la abertura de insercion.

Ventajosamente, el sistema de fijacion consiste en una chapa de apoyo unida por el extremo mediante 35 vulcanizacion. La configuracion del sistema de fijacion como chapa de apoyo o de sujecion es una solucion economica para fijar los soportes a la carcasa. Preferentemente, la chapa de apoyo para fijar los soportes a la abertura de insercion se puede doblar. Ademas, las chapas de apoyo tambien se pueden fijar a la carcasa mediante soldadura, adhesion u otros metodos. Tambien resulta concebible fijar las chapas de apoyo mediante una union por encastre en o pinzamiento de la carcasa. Para ello, podnan doblarse elasticamente las chapas de apoyo y luego 40 encajarlas en la carcasa.

Ventajosamente, los soportes tienen una seccion transversal cuadrangular, circular o elfptica. Ademas, ventajosamente los soportes pueden estar entallados. Ademas, resulta concebible que los soportes en su zona central tengan una seccion transversal de menos superficie que en sus extremos. En lugar de una seccion 45 transversal con un contorno suave en todo su espesor, resulta posible que los soportes pasen de tener una seccion transversal prismatica en la zona de sus extremos a una seccion con un contorno suave en su zona central. Ademas, los extremos, en la zona de las superficies de adhesion, pueden estar curvados. Esta configuracion garantiza unas curvas de tensiones optimas para una carga que actue en el cojinete.

50 Ademas, ventajosamente, la abertura de insercion tiene forma circular. Esto permite un ajuste continuo de las relaciones de rigidez. Ademas, la abertura de insercion puede tener forma elfptica.

Ventajosamente, la abertura de insercion tiene una pluralidad de rebajes en los que se pueden encajar los soportes para adoptar asf distintas posiciones angulares. Esto permite un ajuste discreto de las relaciones de rigidez, donde 55 los rebajes estan hechos en la carcasa de modo que quede cubierta una pluralidad de las cargas que se producen en la practica y las relaciones de rigidez necesarias para ellas.

Ademas, ventajosamente, el nucleo y los soportes estan encajados a presion en la abertura de insercion.

Por otra parte, la invencion se refiere tambien a un sistema de cojinete con un cojinete elastico segun la invencion y, al menos, un sistema de ajuste con, al menos, un sistema de ajuste que esta unido mediante un elemento de ajuste a los soportes para ajustar distintas posiciones angulares de los mismos. El sistema puede estar integrado como cojinete activo en un vehnculo de modo que en funcion de la carga se pueda ajustar automaticamente la rigidez 5 necesaria.

Ademas, la invencion se refiera a un procedimiento de ajuste de la rigidez de un cojinete segun la invencion que comprende los siguientes pasos: en primer lugar se modifica la posicion angular de los soportes que estan unidos a un nucleo mediante vulcanizacion y a continuacion el nucleo junto con los soportes se introducen segun la posicion 10 angular prefijada en una abertura de insercion de una carcasa. Finalmente los soportes se fijan a la carcasa mediante un sistema de fijacion. Ademas, para el ajuste de la rigidez primero se puede introducir un nucleo con soportes unidos a el mediante vulcanizacion en distintas posiciones angulares por dentro de la abertura de insercion de una carcasa y a continuacion se puede modificar la posicion angular de los soportes con respecto al nucleo dentro de la abertura de insercion. Finalmente, se fijan los soportes a la carcasa mediante un sistema de fijacion. Por 15 modificacion de la posicion angular en el contexto de la invencion se entendera una modificacion de la posicion angular de los soportes con respecto al nucleo y/o un giro del nucleo junto con los soportes antes de la introduccion. El procedimiento permite asf un ajuste rapido y sencillo de la rigidez necesaria directamente en el vetnculo.

En una configuracion ventajosa el sistema de fijacion esta constituido por una chapa de apoyo unida mediante 20 vulcanizacion por un extremo, y es mediante ella con la que se fijan los soportes a la abertura de insercion. Asf se consigue una solucion rapida, sencilla y economica para fijar los soportes. Preferentemente, para fijarlos a la abertura de insercion se dobla la chapa de apoyo. Ademas, las chapas de apoyo o las chapas de sujecion se pueden soldar o pegar o unir mediante otro metodo a la carcasa. Ademas, la chapa de apoyo se puede encastrar o pinzar en la carcasa.

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A continuacion se describira mas en detalle la invencion en base a ejemplos de realizacion representados esquematicamente en las figuras. Se muestran:

- la figura 1: una vista en planta superior de un cojinete elastico segun la invencion representandose los soportes en 30 su posicion normal y en una posicion modificada

- la figura 2 una seccion del cojinete segun la invencion segun el plano 11-11 de la figura 1 y

- la figura 3 una representacion esquematica del sistema de cojinete segun la invencion con un cojinete segun la invencion

35 En la figura 1 se muestra un cojinete elastico 10, en particular un cojinete de chaveta o un cojinete de empuje axial, para acomodar un conjunto de transmision y amortiguar sus vibraciones.

El cojinete elastico 10 presenta una pieza de caucho-metal 12 con un nucleo 14 y unos soportes 16 unidos a el mediante vulcanizacion, ademas, de una carcasa 18. La pieza de caucho-metal 12 esta introducida en una abertura 40 de insercion 20 circular de la carcasa 18, en particular encajada a presion. La abertura de insercion 20 puede tener tambien otras secciones transversales. La carcasa 18 presenta, ademas, aberturas de fijacion 22 para fijarla a una pieza de un vehnculo no representada. Ademas, en el nucleo 14 esta hecho un taladro pasante 24 a traves del que se hace la union a un conjunto de transmision no mostrado que soportana el cojinete.

45 Como se puede ver en la figura 1, los soportes 16 adoptan una posicion angular con respecto al nucleo 14, a, pudiendose modificar esta posicion angular en base a las caractensticas elasticas de los soportes 16. En la figura 1 se muestran los soportes 16 en su posicion normal con lmeas continuas. La posicion normal se corresponde a la posicion de los soportes 16 despues de unirse por vulcanizacion al nucleo 14. En el presente ejemplo de realizacion los soportes 16 tienen una seccion transversal cuadrada, donde el contorno de los soportes esta entallado como se 50 representa con los segmentos circulares discontinuos. Ademas, la seccion transversal de los soportes 16 tambien puede ser rectangular, circular o elfptica.

Como consecuencia de una modificacion de la posicion angular de los soportes 16, resulta posible ajustar distintas relaciones de rigidez del cojinete 10. Para ello, los soportes 18 se giran desde su posicion normal alrededor del eje 55 z, es decir, perpendicular al plano x-y hasta que adoptan la posicion angular modificada con respecto al nucleo 14, a-i, como se representa con lmeas discontinuas en la figura 1. Como consecuencia de la configuracion circular de la abertura de insercion 20, los soportes 16 pueden adoptar, por tanto, una pluralidad de posiciones angulares diferentes dentro de la abertura de insercion 20. Asf, el sentido de giro de los soportes 16 no esta limitado al sentido representado con lmea discontinua sino que los soportes 16 tambien se pueden girar en sentido contrario. Ademas,

la posicion de los soportes tambien se puede modificar segun el eje z.

Como se representa en la figura 2, los soportes 16 presentan en sus extremos libres 26 respectivos un sistema de fijacion que sirve para fijar los soportes 16 a la abertura de insercion. El sistema de fijacion 26 es una chapa de 5 apoyo que se dobla para fijar los soportes 16 a la carcasa 18. Ademas, las chapas de apoyo 30 pueden soldarse o pegarse a la carcasa 18. Ademas, tambien es posible encastrar o pinzar la chapa de apoyo 30 en la carcasa 18.

En la posicion normal de los soportes 16 mostrada en la figura 1, la relacion de rigidez en el plano x-y es 1:1. En la posicion mostrada con lmea discontinua, la relacion de rigidez en el plano x-y es 3:1. Sin embargo, resulta posible 10 una pluralidad de posiciones angulares diferentes de los soportes 16 gracias a la configuracion circular de la abertura de insercion 20 y, por tanto, una pluralidad de relaciones de rigidez distintas en el plano x-y. Ademas, para ajustar la relacion de rigidez tambien se puede girar la pieza de caucho-metal 12 alrededor del eje z antes de su introduccion en la abertura de insercion 20.

15 A continuacion se describen dos posibles procedimientos de ajuste de las relaciones de rigidez en el plano x-y. En un primer procedimiento posible en primer lugar se modifica la posicion angular de los soportes 16 y/o el nucleo 14 se gira con respecto al eje z. A continuacion se encaja a presion el nucleo 14 junto con los soportes 16, manteniendo su posicion angular modificada, en la abertura de insercion 20 de la carcasa 18. Finalmente, se doblan las chapas de apoyo 30 para asf fijar los soportes 16 en su posicion angular modificada.

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En un segundo procedimiento posible, en primer lugar el nucleo 14 y los soportes 16 se introducen en la abertura de insercion 20 de la carcasa en distintas posiciones angulares y a continuacion se modifica la posicion angular de los soportes 16 con respecto al nucleo 14 por dentro de la abertura de insercion 20. Finalmente se doblan las chapas de apoyo 30 alrededor de los soportes 16 en su posicion angular modificada para fijarlos a la carcasa.

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Ademas, en ambos procedimientos tambien es posible soldar o pegar las chapas de apoyo a la carcasa 18. Ademas, las chapas de apoyo 30 tambien se pueden unir a la carcasa 18 por encastre o pinzamiento.

Ademas, los soportes 16 tambien se pueden girar perpendicularmente al plano x-y.

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En la figura 3 se muestra un sistema de cojinete 50 segun la invencion que presenta un cojinete 10 segun la invencion asf como un sistema de ajuste 52. El sistema de ajuste 52 esta unido mediante elementos de ajuste 54 a los soportes 16. Gracias al sistema de ajuste 52 y a los elementos de ajuste 54 se puede modificar la posicion angular de los soportes 16 por dentro del hueco de insercion 20. Por ejemplo, el sistema de ajuste 52 puede ser un 35 motor electrico y los elementos de ajuste 54 pueden ser unas varillas o un sistema de engranajes. En el presente ejemplo de realizacion, los elementos de ajuste 54 solo estan representados esquematicamente mediante lmeas. El sistema de cojinete segun la invencion 50, por tanto, se puede utilizar como cojinete activo en un vehuculo para ajustar automaticamente las relaciones de rigidez necesarias.

40 El cojinete elastico 10 segun la invencion se caracteriza porque se pueden ajustar sus relaciones de rigidez. Por tanto, tan solo hace falta una geometna de vulcanizacion de modo que resulta posible ahorrar costes. Ademas, es posible ajustar las relaciones de rigidez justo antes de su instalacion en un vetuculo.

Lista de numeros/ simbolos de referencia

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10: cojinete elastico

12: pieza de caucho-metal

14: nucleo

16: soportes

50 18: carcasa

20: abertura insercion

22: abertura de fijacion

24: taladro pasante

26: extremo libre

55 28: sistema de fijacion

30: chapa de apoyo

50: sistema de cojinete

52: sistema ajuste

54: elemento de ajuste

a:

posicion angular

ai:

posicion angular modificada

x:

eje x

y:

eje y

5 z:

eje z

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1. Cojinete elastico (10), en particular, un cojinete de chaveta o cojinete de empuje axial, para acomodar

   un componente de una lmea de transmision que comprende un nucleo (14) con, al menos, dos soportes (16) unidos 5 al nucleo mediante vulcanizacion y una carcasa (18) que presenta una abertura de insercion (20) para introducir el nucleo (14) y los soportes (16), donde se puede fijar un extremo libre (26) de los soportes (16) de forma ajustable en el hueco de insercion (20) caracterizado porque los soportes (16) adoptan una posicion angular (a) con respecto al nucleo (14) que se puede modificar.

   10 2. Cojinete elastico segun la reivindicacion 1 caracterizado porque los soportes (16) en sus extremos

   libres (26) tienen un sistema de fijacion (28) que sirve para fijar los soportes (16) por dentro de la abertura de insercion (20).
2. 3. Cojinete elastico segun la reivindicacion 2 caracterizado porque el sistema de fijacion (28) esta 15 constituido por chapa de apoyo (30) unida por un extremo mediante vulcanizacion.
3. 4. Cojinete elastico segun una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los soportes (16) tienen una seccion transversal cuadrangular o circular o elfptica.

   20 5. Cojinete elastico segun la reivindicacion 4 caracterizado porque los soportes (16) estan entallados.
4. 6. Cojinete elastico segun una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la abertura de

   insercion (20) tiene forma circular.

   25 7. Cojinete elastico segun una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el nucleo (14) y

   los soportes (16) estan encajados a presion en la abertura de insercion (20) de la carcasa (18).
5. 8. Sistema de cojinete (50) con un cojinete elastico (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 7 y un sistema de ajuste (52) que esta unido mediante un elemento de ajuste (54) a los soportes (16) para ajustarlos en

   30 distintas posiciones angulares.
6. 9. Procedimiento de ajuste de la rigidez de un cojinete elastico (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende los siguientes pasos:

   35 a. modificacion de la posicion angular de soportes (16) unidos a un nucleo (14) mediante vulcanizacion e introduccion del nucleo (14) y los soportes (16) en la posicion angular prefijada en una abertura de insercion (20) de una carcasa (18) o

   b. introduccion de un nucleo (14) con soportes (16) unidos a el mediante vulcanizacion en distintas posiciones angulares en una abertura de insercion (20) de una carcasa (18) y modificacion de la posicion angular de los

   40 soportes (16) con respecto al nucleo (14) dentro de la abertura de insercion (20) y

   c. fijacion de los soportes (16) a la carcasa (18) mediante un sistema de fijacion (28)
7. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9 caracterizado porque el sistema de fijacion (28) consta de una chapa de apoyo (30) unida por un extremo mediante vulcanizacion, con la cual se fijan los soportes (16) a la

   45 abertura de insercion (20).