ES2681999B1 - Eccentric set for adjustable axes support - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Conjunto de excéntricas para apoyo regulable de ejesEccentric set for adjustable axes support
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención pertenece en general a los dispositivos mecánicos para la regulación de la posición de un eje, por ejemplo en el campo de la automoción o de los dispositivos de mecanizado tales como máquinas-herramientas y similares.The present invention belongs in general to mechanical devices for the regulation of the position of an axis, for example in the field of automotive or machining devices such as machine tools and the like.
El objeto de la presente invención es un novedoso conjunto de excéntricas diseñadas de tal modo que permiten regular con dos grados de libertad la posición de un eje en cualquier tipo de maquinaria de una manera rápida y segura.The object of the present invention is a novel set of eccentrics designed in such a way that they allow to regulate with two degrees of freedom the position of an axis in any type of machinery in a fast and safe way.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Existen numerosas ocasiones en las que sería útil poder modificar la posición de un eje, fundamentalmente en lo que respecta a su desplazamiento y a su ángulo de inclinación dentro de un plano. La Fig. 1 muestra los tres casos posibles correspondientes respectivamente a una modificación del ángulo de inclinación, una modificación del desplazamiento, y una modificación de ambos parámetros. La Fig. 1a muestra un eje en una posición inicial (E0) y el mismo eje en una posición final (E1) en la que se ha modificado el ángulo de inclinación un valor (0). La Fig. 1b muestra un eje en una posición inicial (E0) y el mismo eje en una posición final (E1) en la que se ha modificado el desplazamiento un valor (D). La Fig. 1c muestra un eje en una posición inicial (E0) y el mismo eje en una posición final (E1) en la que se ha modificado tanto el desplazamiento un valor (D) como la inclinación un valor (0). En este contexto, el ángulo de inclinación del eje en su posición final (E1) se define tomando como referencia la inclinación del eje en su posición inicial (E0), y el desplazamiento del eje en su posición final (E1) se define como la distancia en perpendicular a dicho eje en su posición final (E1) desde un punto central del eje en su posición inicial (E0).There are numerous occasions in which it would be useful to be able to modify the position of an axis, fundamentally as regards its displacement and its angle of inclination within a plane. Fig. 1 shows the three possible cases corresponding respectively to a modification of the inclination angle, a modification of the displacement, and a modification of both parameters. Fig. 1a shows an axis in an initial position (E0) and the same axis in a final position (E1) in which the inclination angle has been modified by a value (0). Fig. 1b shows an axis in an initial position (E0) and the same axis in a final position (E1) in which the displacement has been modified by a value (D). Fig. 1c shows an axis in an initial position (E0) and the same axis in a final position (E1) in which both the displacement of a value (D) and the inclination of a value (0) have been modified. In this context, the angle of inclination of the axis in its final position (E1) is defined taking as reference the inclination of the axis in its initial position (E0), and the displacement of the axis in its final position (E1) is defined as the distance perpendicular to said axis in its final position (E1) from a central point of the axis in its initial position (E0).
Esta situación, que se puede presentar en múltiples campos de la industria en general, no está resuelta actualmente de un modo satisfactorio, ya que normalmente es necesario realizar el desmontaje completo del sistema mecánico en cuestión y su posterior montaje. Esto es muy costoso en términos de tiempo y mano de obra, y constituye un importante inconveniente en muchas situaciones.This situation, which can occur in many fields of the industry in general, is not currently resolved in a satisfactory way, since it is usually necessary to carry out the complete disassembly of the mechanical system in question and its subsequent assembly. This is very costly in terms of time and labor, and is an important drawback in many situations.
Por ejemplo, específicamente en el campo de la automoción, la modificación del desplazamiento y el ángulo de inclinación del eje de la dirección, que está fijado entre las tijas respectivamente superior e inferior de la motocicleta, permite modificar la geometría frontal de la motocicleta. Esto tiene un importante impacto sobre el control en curva y la estabilidad de la motocicleta, y por ello un contexto de competición es habitual intentar modificar el desplazamiento y el ángulo de inclinación del eje de dirección con el propósito de adaptar las características de la motocicleta a cada circuito en cuestión.For example, specifically in the automotive field, the modification of the displacement and the angle of inclination of the steering shaft, which is fixed between the upper and lower struts of the motorcycle respectively, allows the front geometry of the motorcycle to be modified. This has an important impact on the curve control and the stability of the motorcycle, and therefore a competition context is usual to try to modify the displacement and the angle of inclination of the steering axis in order to adapt the characteristics of the motorcycle to each circuit in question.
La Fig. 2 muestra un ejemplo de los elementos que se emplean actualmente para este propósito, y que únicamente permite modificar la posición del eje de dirección en una motocicleta. El eje de la dirección (ED) de la motocicleta normalmente está fijado a la zona delantera del chasis, junto a las tijas respectivamente superior e inferior, a través de un par de piezas (ES, EI) denominadas comercialmente excéntricas. Las excéntricas (ES, EI) tienen una forma circular plana y están fijadas rígidamente respectivamente a los extremos delanteros superior e inferior del chasis. En la actualidad, como se puede apreciar en las Figs. 2b y 2c, cada una de las excéntricas (ES, EI) está dotada de un orificio donde se alojan respectivamente el rodamiento superior (RS) y el rodamiento inferior (RI) que soportan el eje de dirección (ED). Las soluciones actualmente existentes para la modificación del desplazamiento están basadas en cambiar dichas excéntricas (ES, EI) de soporte del eje de dirección (ED) por otras que proporcionen el desplazamiento deseado. En este ejemplo, las excéntricas (ES, EI) están diseñadas para proporcionar un desplazamiento (D) de 10 mm desde una posición de referencia (0) en la que el eje de dirección (ED) está centrado en dichas excéntricas (ES, EI) circulares.Fig. 2 shows an example of the elements that are currently used for this purpose, and that only allows to modify the position of the steering axle in a motorcycle. The steering axle (ED) of the motorcycle is usually fixed to the front area of the chassis, together with the upper and lower posts, respectively, through a pair of parts (ES, EI) called commercially eccentric. The eccentrics (ES, EI) have a flat circular shape and are rigidly fixed respectively to the upper and lower front ends of the chassis. Currently, as can be seen in Figs. 2b and 2c, each of the eccentrics (ES, EI) is provided with a hole where the upper bearing (RS) and the lower bearing (RI) that support the steering shaft (ED) are respectively housed. The presently existing solutions for the modification of the displacement are based on changing said eccentric (ES, EI) supporting the steering shaft (ED) by others that provide the desired displacement. In this example, the eccentrics (ES, EI) are designed to provide a displacement (D) of 10 mm from a reference position (0) in which the steering axis (ED) is centered on said eccentrics (ES, EI). ) circular.
Sin embargo, las excéntricas (ES, EI) usadas en la actualidad presentan diversos inconvenientes. En primer lugar, únicamente permiten modificar el desplazamiento, pero no el ángulo de inclinación. Además, al tratarse de excéntricas (ES, EI) circulares, cada vez que se realiza un cambio es necesario asegurar la correcta alineación de los rodamientos superior (RS) e inferior (RI), por lo que cada cambio requiere de bastante tiempo. Otra desventaja relacionada con el hecho de que las excéntricas (ES, EI) sean circulares es el espacio necesario para su instalación, que puede resultar excesivo para algunas aplicaciones.However, the eccentrics (ES, EI) used today have several drawbacks. First, they only allow modification of the displacement, but not the angle of inclination. In addition, as they are eccentric (ES, EI) circular, each time a change is made it is necessary to ensure the correct alignment of the upper (RS) and lower (RI) bearings, so each change requires a lot of time. Another disadvantage related to the fact that eccentrics (ES, EI) are Circular is the space needed for installation, which may be excessive for some applications.
En definitiva, aún no se ha resuelto de manera satisfactoria el problema de cómo modificar el ángulo de inclinación y el desplazamiento de un eje de una manera rápida y sencilla.In short, the problem of how to modify the angle of inclination and the displacement of an axis in a fast and simple manner has not yet been solved satisfactorily.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención resuelve los problemas anteriores gracias a un conjunto de excéntricas con un diseño nuevo y optimizado que permite la modificación tanto del desplazamiento como del ángulo de inclinación de un eje de manera simultánea o individual. Estas excéntricas tienen una forma alargada que permite un ahorro de espacio en el lugar en el que se vayan a ubicar en comparación con las excéntricas circulares actuales. Además, la forma alargada impide que puedan fijarse por error en una orientación indeseada, por lo que permiten un ahorro del tiempo necesario para asegurar la correcta alineación de los rodamientos superior e inferior. Adicionalmente, el conjunto de excéntricas de la invención está organizado por parejas de tal modo que cada pareja puede instalarse según cuatro configuraciones posibles del eje, con lo que se consigue cubrir un gran número de combinaciones de desplazamiento y ángulo de inclinación del eje con un número relativamente pequeño de excéntricas. Otra ventaja de la invención está relacionada con el uso de un código de marcas visibles dispuestas en cada excéntrica para permitir una instalación rápida y sin errores.The present invention solves the above problems thanks to a set of eccentrics with a new and optimized design that allows the modification of both the displacement and the angle of inclination of an axis simultaneously or individually. These eccentrics have an elongated shape that allows a saving of space in the place where they are going to be located in comparison with the current circular eccentric. In addition, the elongated shape prevents them from being fixed by mistake in an undesired orientation, thus saving the time necessary to ensure the correct alignment of the upper and lower bearings. Additionally, the eccentric assembly of the invention is organized in pairs in such a way that each pair can be installed according to four possible shaft configurations, thereby covering a large number of combinations of displacement and angle of inclination of the shaft with a number relatively small eccentric. Another advantage of the invention is related to the use of a code of visible marks arranged on each cam to allow a quick and error-free installation.
Si bien el conjunto de excéntricas de la presente invención se describirá haciendo especial hincapié en su uso en el campo de la automoción, este sistema es aplicable de manera general a la modificación del desplazamiento y ángulo de inclinación de cualquier eje en cualquier contexto en que sea necesario. Por otra parte, nótese que en este documento se utiliza en todo momento el término “excéntrica” para hacer referencia a unas piezas que no son excéntricas en el sentido estricto de la palabra. El motivo es ceñirse a la terminología habitualmente aplicada para referirse a estas piezas en el campo de la automoción. Sin embargo, el término “excéntrica” podría perfectamente sustituirse por términos tales como “pieza” o “elemento” sin que se produzca ninguna pérdida de información. While the eccentric assembly of the present invention will be described with particular emphasis on its use in the automotive field, this system is applicable in general to the modification of the displacement and angle of inclination of any axis in any context in which it is necessary. On the other hand, note that in this document the term "eccentric" is used at all times to refer to pieces that are not eccentric in the strict sense of the word. The reason is to stick to the terminology usually applied to refer to these parts in the field of automotive. However, the term "eccentric" could easily be replaced by terms such as "piece" or "element" without any loss of information.
La presente invención está dirigida a un conjunto de excéntricas para el apoyo regulable de un eje, donde cada excéntrica comprende un orificio de eje situado en su porción central que está configurado para la fijación de un rodamiento de un eje, y un par de orificios de fijación situados en sus extremos que están configurados para su fijación a un elemento de soporte. En el caso concreto de aplicación de la invención a una motocicleta, el elemento de soporte sería el chasis de la motocicleta. Además, el conjunto de excéntricas de la invención presenta la particularidad de que cada excéntrica tiene una forma alargada y esencialmente plana tal que sólo se puede fijar a dicho elemento de soporte según dos orientaciones posibles. La forma alargada puede en principio ser cualquiera, aunque preferentemente se trata de una forma elíptica, ovalada o rectangular con extremos redondeados.The present invention is directed to a set of eccentrics for the adjustable support of an axis, wherein each eccentric comprises an axis hole located in its central portion that is configured for the fixation of a bearing of an axis, and a pair of holes of fasteners located at their ends that are configured to be fixed to a support element. In the specific case of application of the invention to a motorcycle, the support element would be the chassis of the motorcycle. Furthermore, the eccentric assembly of the invention has the particularity that each eccentric has an elongated and essentially flat shape such that it can only be fixed to said support element according to two possible orientations. The elongated shape can in principle be any, although it is preferably an elliptical, oval or rectangular shape with rounded ends.
Como se ha comentado, esta configuración permite ahorrar espacio con relación a una excéntrica circular, ya que su dimensión más estrecha puede hacerse bastante más corta que el diámetro de la circunferencia de las excéntricas habitualmente utilizadas. En el campo de la automoción, esto permite hacer más estrecha la porción delantera del chasis de una motocicleta a la que se fijan las excéntricas, y por tanto también más aerodinámica. Además, puesto que es habitual que las excéntricas se instalen encajadas en una cavidad del chasis, el uso de una excéntrica alargada impide que se puedan cometer errores de orientación, ya que únicamente existen dos orientaciones posibles de instalación de cada excéntrica para una misma cavidad.As mentioned, this configuration allows to save space in relation to a circular eccentric, since its narrower dimension can be made much shorter than the diameter of the circumference of the eccentrics usually used. In the automotive field, this makes it possible to narrow the front portion of the chassis of a motorcycle to which the eccentrics are fixed, and therefore also more aerodynamic. Furthermore, since it is customary for the eccentrics to be installed fitted in a chassis cavity, the use of an elongated eccentric prevents that orientation errors can be made, since there are only two possible orientations of installation of each eccentric for the same cavity.
En principio, cada excéntrica del conjunto de excéntricas de la presente invención puede tener un rodamiento de cualquier tipo en función de las cargas a las que vaya a estar sometido. Sin embargo, de acuerdo con otra realización preferida de la invención especialmente útil para el campo de la automoción, el rodamiento de todas las excéntricas es un rodamiento radial y axial. En efecto, en las excéntricas de la técnica anterior normalmente se utilizaba un rodamiento radial y axial en la excéntrica situada en el extremo delantero inferior del chasis, ya que este rodamiento debe soportar cargas tanto axiales como radiales, y se utilizaba un rodamiento radial en la excéntrica situada en el extremo delantero superior, ya que este rodamiento únicamente soporta cargas radiales. El conjunto de excéntricas de la presente invención está pensado para su uso con rodamientos radiales y axiales en todos los casos debido a que, por su gran versatilidad, cada excéntrica puede instalarse indistintamente en el extremo delantero superior o inferior del chasis. Por ejemplo, el rodamiento radial y axial puede ser un rodamiento cónico.In principle, each eccentric of the eccentric assembly of the present invention can have a bearing of any type depending on the loads to which it will be subjected. However, according to another preferred embodiment of the invention especially useful for the automotive field, the bearing of all the eccentrics is a radial and axial bearing. In effect, in the prior art eccentrics a radial and axial bearing was usually used in the eccentric located at the lower front end of the chassis, since this bearing must withstand both axial and radial loads, and a radial bearing was used in the eccentric located at the upper front end, since this bearing only supports radial loads. The eccentric assembly of the present invention is intended for use with radial and axial bearings in all cases because, due to its great versatility, each eccentric can be installed indistinctly at the upper or lower front end of the chassis. For example, the radial and axial bearing can Be a tapered bearing
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, el orificio de eje de cada excéntrica presenta un reborde inferior de menor diámetro configurado para evitar que el rodamiento se salga de dicho orificio. Además, preferentemente algunas excéntricas del conjunto de excéntricas tienen un espesor creciente en la dirección de inclinación del eje. El propósito de este espesor creciente es garantizar la integridad estructural de la pieza y cumplir con los requisitos de unión roscada.According to another preferred embodiment of the invention, the shaft hole of each cam has a lower flange of smaller diameter configured to prevent the bearing from leaving said hole. In addition, preferably some eccentrics of the eccentric assembly have an increasing thickness in the direction of inclination of the shaft. The purpose of this increasing thickness is to guarantee the structural integrity of the part and to comply with the requirements of threaded connection.
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, las excéntricas están agrupadas por parejas formadas por una primera excéntrica y una segunda excéntrica, de tal modo que, para una determinada posición relativa de la primera excéntrica con respecto de la segunda excéntrica, la primera excéntrica tiene un orificio de eje cuya ubicación y dirección es compatible con la ubicación y dirección del orificio de eje de la segunda excéntrica. En este contexto, se entiende que los orificios de la primera y segunda excéntrica son compatibles cuando la ubicación y dirección de los mismos permiten la instalación correcta de un eje entre ambos. Así, la primera y segunda excéntricas de cada pareja pueden fijarse al elemento de soporte de acuerdo con cuatro posibles configuraciones del eje siempre que se mantenga dicha posición relativa de la primera excéntrica con respecto de la segunda excéntrica, correspondiendo cada configuración a una combinación diferente de desplazamiento y ángulo de inclinación. Es decir, describiendo este sistema desde el punto de vista de, por ejemplo, la primera excéntrica de una determinada pareja de excéntricas, dicha primera excéntrica puede instalarse en una porción superior del elemento de soporte según una primera orientación, en una porción superior del elemento de soporte según una segunda orientación, en una porción inferior del elemento de soporte según una primera orientación, y en una porción inferior del elemento de soporte según una segunda orientación. Como la posición relativa de la segunda excéntrica respecto de la primera debe mantenerse, la posición y orientación de la segunda excéntrica está unívocamente fijada para cada una de las cuatro posiciones y orientaciones descritas de la primera excéntrica. Cada una de estas cuatro configuraciones corresponde a una combinación diferente de desplazamiento y ángulo de inclinación del eje.According to another preferred embodiment of the invention, the eccentrics are grouped in pairs formed by a first eccentric and a second eccentric, in such a way that, for a certain relative position of the first eccentric with respect to the second eccentric, the first eccentric it has an axis hole whose location and direction is compatible with the location and direction of the axis hole of the second eccentric. In this context, it is understood that the holes of the first and second eccentric are compatible when the location and direction thereof allow the correct installation of an axis between both. Thus, the first and second eccentrics of each pair can be fixed to the support element according to four possible axle configurations provided that said relative position of the first cam is maintained with respect to the second cam, each configuration corresponding to a different combination of displacement and angle of inclination. That is, by describing this system from the point of view of, for example, the first eccentric of a particular pair of eccentrics, said first eccentric can be installed in an upper portion of the support element according to a first orientation, in an upper portion of the element. of support according to a second orientation, in a lower portion of the support element according to a first orientation, and in a lower portion of the support element in a second orientation. As the relative position of the second eccentric with respect to the first must be maintained, the position and orientation of the second eccentric is uniquely fixed for each of the four described positions and orientations of the first eccentric. Each of these four configurations corresponds to a different combination of displacement and angle of inclination of the axis.
Por tanto, utilizando únicamente una pareja de excéntricas se pueden conseguir cuatro combinaciones diferentes de desplazamiento y ángulo de inclinación del eje. Por ejemplo, para una determinada pareja de excéntricas que corresponde unos valores absolutos de desplazamiento de 5 mm y de ángulo de inclinación de 2°, sus cuatro configuraciones serían: desplazamiento 5 mm y ángulo de inclinación 2°, desplazamiento -5 mm y ángulo de inclinación -2°, desplazamiento 5 mm y ángulo de inclinación -2°, desplazamiento -5 mm y ángulo de inclinación 2°.Therefore, using only one pair of eccentrics, four different combinations of displacement and angle of inclination of the shaft can be achieved. By For example, for a specific pair of eccentrics that corresponds to absolute displacement values of 5 mm and an inclination angle of 2 °, its four configurations would be: displacement 5 mm and angle of inclination 2 °, displacement -5 mm and angle of inclination -2 °, displacement 5 mm and angle of inclination -2 °, displacement -5 mm and angle of inclination 2 °.
Gracias a esta versatilidad, en una realización preferida de la invención el conjunto de excéntricas comprende 15 parejas de excéntricas configuradas para proporcionar 45 combinaciones diferentes de desplazamiento y ángulo de inclinación del eje. Concretamente, el conjunto de 15 parejas de excéntricas incluye:Thanks to this versatility, in a preferred embodiment of the invention the eccentric assembly comprises 15 pairs of eccentrics configured to provide 45 different combinations of displacement and angle of inclination of the shaft. Specifically, the set of 15 eccentric pairs includes:
a) 1 pareja con 1 posición: desplazamiento 0 y ángulo de inclinación 0.a) 1 pair with 1 position: offset 0 and angle of inclination 0.
b) 3 parejas con 2 posiciones: desplazamiento 0 y ángulo de inclinación distinto de 0. c) 3 parejas con 2 posiciones: desplazamiento distinto de 0 y ángulo de inclinación 0. d) 8 parejas con 4 posiciones: desplazamiento y ángulo de inclinación distintos de 0.b) 3 pairs with 2 positions: displacement 0 and angle of inclination other than 0. c) 3 pairs with 2 positions: displacement other than 0 and angle of inclination 0. d) 8 pairs with 4 positions: different displacement and angle of inclination of 0.
Por tanto, el número total de combinaciones diferentes de desplazamiento y ángulo de inclinación es de 45. Esto constituye un gran ahorro de espacio en comparación con los sistemas anteriores donde era necesario una pareja de excéntricas por cada desplazamiento, y donde el ángulo de inclinación debía modificarse a través de otros medios.Therefore, the total number of different combinations of displacement and angle of inclination is 45. This constitutes a great saving of space in comparison with the previous systems where a pair of eccentrics was necessary for each displacement, and where the angle of inclination had to Modify through other means.
Ahora bien, el hecho de que cada pareja de excéntricas tenga cuatro configuraciones posibles hace necesario una manera de codificar o indicar de una manera clara cuáles son los valores de desplazamiento y ángulo de inclinación que se consiguen con cada una de ellas. Para ello, en otra realización preferida de la invención, la cara superior de cada excéntrica comprende unas marcas visibles que indican el desplazamiento y ángulo de inclinación correspondientes a las dos posibles orientaciones de instalación de dicha excéntrica en la porción superior del elemento de soporte. En este contexto, se entiende por “cara superior" la cara de la excéntrica que está orientada hacia fuera del elemento de soporte cuando se instala en la porción superior del mismo. De este modo, en el caso concreto de su aplicación en automoción, las marcas visibles son percibidas de manera inmediata en cuanto la excéntrica se dispone en la correspondiente cavidad de la porción delantera superior del chasis para su fijación. Por lo tanto, la información sobre el desplazamiento y ángulo de inclinación de cada configuración de cada pareja está codificada en la excéntrica que se instala en el extremo delantero superior del chasis, y depende de la orientación de dicha excéntrica.Now, the fact that each eccentric pair has four possible configurations requires a way to encode or indicate in a clear manner what the displacement and angle of inclination values are obtained with each one of them. For this, in another preferred embodiment of the invention, the upper face of each eccentric comprises visible marks indicating the displacement and angle of inclination corresponding to the two possible installation orientations of said eccentric in the upper portion of the support element. In this context, " upper face" is understood to mean the face of the eccentric which faces outwardly from the support element when it is installed in the upper portion thereof, thus, in the specific case of its application in the automotive industry, the visible marks are immediately perceived as soon as the eccentric is arranged in the corresponding cavity of the upper front portion of the chassis for its fixation.Therefore, the information on the displacement and inclination angle of each configuration of each pair is encoded in the eccentric that is installed in the upper front end of the chassis, and depends on the orientation of said eccentric.
En principio existen diferentes modos de implementar las marcas visibles de manera que proporcionen la información necesaria, aunque en una realización especialmente preferida de la invención las marcas comprenden:In principle, there are different ways to implement the visible marks so as to provide the necessary information, although in a particularly preferred embodiment of the invention the marks comprise:
- Un primer par de símbolos que indican el signo del desplazamiento y el ángulo de inclinación en una primera orientación de la excéntrica.- A first pair of symbols indicating the sign of the displacement and the angle of inclination in a first orientation of the eccentric.
- Un segundo par de símbolos que indican el signo del desplazamiento y el ángulo de inclinación en una segunda orientación de la excéntrica.- A second pair of symbols indicating the sign of the displacement and the angle of inclination in a second orientation of the eccentric.
- Un par de cifras que indican el valor numérico del desplazamiento y el ángulo de inclinación para cualquiera de las orientaciones.- A pair of figures that indicate the numerical value of the displacement and the angle of inclination for any of the orientations.
Más preferentemente, las marcas comprenden además un símbolo que indica si la excéntrica es la primera excéntrica o la segunda excéntrica de cada pareja.More preferably, the markings further comprise a symbol indicating whether the eccentric is the first eccentric or the second eccentric of each pair.
El sistema de interpretación de las marcas visibles quedará más claro a partir de la siguiente descripción referida a las figuras adjuntas.The system of interpretation of the visible marks will be clearer from the following description referred to the attached figures.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Las Figs. 1a-1c muestran los tres casos posibles de modificación de la posición de un eje dentro de un plano.Figs. 1a-1c show the three possible cases of modification of the position of an axis within a plane.
Las Figs. 2a-2c muestran un sistema de fijación del eje de dirección utilizando excéntricas de acuerdo con la técnica anterior.Figs. 2a-2c show a system for fixing the steering shaft using eccentrics according to the prior art.
La Fig. 3 muestra una vista en perspectiva de una excéntrica de acuerdo con la presente invención.Fig. 3 shows a perspective view of an eccentric according to the present invention.
La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de la posición de instalación de la excéntrica de la invención en la porción delantera de una motocicleta.Fig. 4 shows a perspective view of the installation position of the eccentric of the invention in the front portion of a motorcycle.
La Fig. 5 muestra una vista en perspectiva más detallada de la posición de instalación de la excéntrica de la invención en la porción delantera de una motocicleta. Fig. 5 shows a more detailed perspective view of the installation position of the eccentric of the invention in the front portion of a motorcycle.
Las Figs. 6-9 muestran las cuatro posibles configuraciones de instalación de una pareja de excéntricas específica.Figs. 6-9 show the four possible installation configurations of a specific eccentric couple.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Se describe a continuación un ejemplo de conjunto de excéntricas según la presente invención diseñado específicamente para permitir la modificación del desplazamiento y el ángulo de inclinación del eje de dirección de una motocicleta de competición. La modificación de estos parámetros tiene un impacto directo sobre la geometría frontal de la motocicleta, en particular sobre el ángulo de lanzamiento y el offset, que permite adaptar sus características a diferentes situaciones de la competición. Sin embargo, como se ha mencionado con anterioridad en este documento, la invención no está restringida al campo de la automoción, y puede utilizarse en cualquier contexto en el que sea necesario modificar el desplazamiento y el ángulo de inclinación de un eje.An example of an eccentric assembly according to the present invention specifically designed to allow the modification of the displacement and the angle of inclination of the steering shaft of a racing motorcycle is described below. The modification of these parameters has a direct impact on the frontal geometry of the motorcycle, in particular on the launch angle and the offset, which allows adapting its characteristics to different situations of the competition. However, as mentioned earlier in this document, the invention is not restricted to the automotive field, and can be used in any context where it is necessary to modify the displacement and the angle of inclination of an axis.
La Fig. 3 muestra una vista en perspectiva de una excéntrica (1) según la presente invención. Se aprecia como tiene una forma de elipse truncada simétrica, es decir, es elíptica en las porciones correspondientes a los extremos y rectangular en la porción central. En la porción central se encuentra el orificio (2) de eje, que está dotado de un reborde (4) inferior diseñado para retener un rodamiento cónico (RC) a cuya pista interior se fija el eje de dirección (ED). La excéntrica (1) también presenta un par de orificios (3) de fijación dispuestos en sus extremos, y que están diseñados para recibir unos elementos de fijación tales como tornillos o similares para su fijación al elemento de soporte (CH) correspondiente, que en este caso es el chasis de la motocicleta.Fig. 3 shows a perspective view of an eccentric (1) according to the present invention. It is seen as having a symmetric truncated ellipse shape, that is, it is elliptical in the portions corresponding to the ends and rectangular in the central portion. In the central portion is the shaft hole (2), which is provided with a lower flange (4) designed to retain a tapered bearing (RC) to whose inner track the steering shaft (ED) is fixed. The eccentric (1) also has a pair of fixing holes (3) arranged at its ends, and which are designed to receive fixing elements such as screws or the like for its attachment to the corresponding support element (CH), which this case is the motorcycle's chassis.
La Fig. 4 muestra una vista en perspectiva de la ubicación en una motocicleta de una pareja de excéntricas (1) según la invención. Se aprecia la primera excéntrica (1A) fijada a una porción delantera superior del chasis (CH), mientras que la segunda excéntrica (1B) fijada a una porción delantera inferior del chasis (CH) queda oculta. En la Fig. 5 se ha eliminado la tija superior de la motocicleta con el objeto de permitir una visión más clara de la ubicación de la primera excéntrica (1A) en el interior de la cavidad dedicada practicada en la porción delantera superior del chasis (CH), a la que se fija a través de unos tornillos que atraviesan los orificios (3) de fijación. También se puede apreciar en esta figura cómo el eje de dirección (ED) de la motocicleta queda fijado a la pareja de excéntricas (1A, 1B) a través de los rodamientos cónicos (RC) respectivamente de la primera y la segunda excéntricas (1A, 1B).Fig. 4 shows a perspective view of the location on a motorcycle of a pair of eccentrics (1) according to the invention. The first eccentric (1A) fixed to an upper front portion of the chassis (CH) is seen, while the second eccentric (1B) fixed to a lower front portion of the chassis (CH) is hidden. In Fig. 5 the upper triple clamp of the motorcycle has been removed in order to allow a clearer view of the location of the first cam (1A) inside the dedicated cavity made in the upper front portion of the chassis (CH ), which is fixed through screws that pass through the fixing holes (3). You can also see in this figure how the steering axis (ED) of the motorcycle is fixed to the pair of eccentrics (1A, 1B) through the tapered bearings (RC) respectively of the first and second eccentrics (1A, 1B).
Una vez descrita con detalle la configuración física y la ubicación en la motocicleta de la excéntrica (1) de acuerdo con la presente invención, se explica ahora con referencia a las Figs. 6-9 cuáles son las cuatro configuraciones posibles de una pareja de excéntricas (1A, 1B) particular y de qué modo se codifica el desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) para cada una de las configuraciones. Como se ha mencionado anteriormente, el ángulo de inclinación (0) y el desplazamiento (D) se definen en función de un eje de referencia vertical (no mostrado en las figuras) que atraviesa el centro de ambas excéntricas (1A, 1B). Más concretamente, el ángulo de inclinación (0) es el que forma el eje de dirección (ED) con relación a dicho eje de referencia y mientras que el desplazamiento (D) es la distancia en perpendicular al eje de dirección (ED) desde dicho eje de dirección (ED) hasta un punto central del eje de referencia vertical. Sin embargo, es evidente que sería posible referenciar ambos parámetros de manera diferente sin que ello afectase a la posición del eje de dirección (ED) en cada una de las configuraciones.Having described in detail the physical configuration and location on the motorcycle of the eccentric (1) according to the present invention, it is now explained with reference to Figs. 6-9 what are the four possible configurations of a particular pair of eccentrics (1A, 1B) and how the displacement (D) and the inclination angle (0) are coded for each of the configurations. As mentioned above, the angle of inclination (0) and the displacement (D) are defined as a function of a vertical reference axis (not shown in the figures) traversing the center of both eccentrics (1A, 1B). More specifically, the angle of inclination (0) is that which forms the steering axis (ED) relative to said reference axis and while the displacement (D) is the distance perpendicular to the steering axis (ED) from said Steering axle (ED) to a central point of the vertical reference axis. However, it is evident that it would be possible to reference both parameters differently without affecting the position of the steering axis (ED) in each of the configurations.
Primera configuración (Figs. 6a y 6b)First configuration (Figs 6a and 6b)
La primera configuración corresponde a la instalación de la primera excéntrica (1A) en la porción delantera superior del chasis (CH) y de la segunda excéntrica (1B) en la porción delantera inferior del chasis (CH).The first configuration corresponds to the installation of the first eccentric (1A) in the upper front portion of the chassis (CH) and the second eccentric (1B) in the lower front portion of the chassis (CH).
La Fig. 6a muestra una sección longitudinal del eje de dirección (ED) fijado a la pareja de excéntricas (1A, 1B). La primera excéntrica (1A) constituye el apoyo superior del eje de dirección (ED), mientras que la segunda excéntrica (1B) constituye el apoyo inferior del eje de dirección (ED). Se aprecia cómo el eje de dirección (ED) presenta una inclinación que corresponde a un ángulo de inclinación (0) negativo de 2° (es decir, un ángulo de -2°) con respecto del eje de referencia vertical, y que está desplazado según un desplazamiento (D) positivo de 10 mm (es decir, un desplazamiento de 10 mm) con respecto de dicho eje de referencia vertical.Fig. 6a shows a longitudinal section of the steering shaft (ED) fixed to the eccentric couple (1A, 1B). The first eccentric (1A) constitutes the upper support of the steering axis (ED), while the second eccentric (1B) constitutes the lower support of the steering axis (ED). It can be seen how the steering axis (ED) has an inclination corresponding to a negative inclination angle (0) of 2 ° (ie an angle of -2 °) with respect to the vertical reference axis, and that it is displaced according to a positive displacement (D) of 10 mm (i.e., a displacement of 10 mm) with respect to said vertical reference axis.
La Fig. 6b muestra el aspecto de la cara superior de la primera excéntrica (1A). Esta cara, como se ha mostrado en la Fig. 5, queda expuesta completamente durante suFig. 6b shows the appearance of the upper face of the first eccentric (1A). This face, as shown in Fig. 5, is completely exposed during its
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instalación de manera que es completamente visible por el operario que la realiza. Por este motivo, las marcas (5) que indican el desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED) en cada configuración se disponen en esta cara.installation so that it is completely visible by the operator who performs it. For this reason, the marks (5) indicating the displacement (D) and the angle of inclination (0) of the steering axis (ED) in each configuration are arranged on this face.
El símbolo (5b4) sirve para diferenciar la primera excéntrica (1A) de la segunda excéntrica (1B) de la pareja. En este caso, el símbolo (5b4) es una “A”, lo que indica que esta excéntrica (1) es la primera excéntrica (1A).The symbol (5b4) serves to differentiate the first eccentric (1A) from the second eccentric (1B) of the pair. In this case, the symbol (5b4) is an "A", which indicates that this eccentric (1) is the first eccentric (1A).
Los símbolos (5b3) sirven para indicar cuál es el valor absoluto del desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) que puede proporcionar esta pareja de excéntricas (1A, 1B). En este caso, el símbolo (5b3) indica “ 10 mm / 2°\ lo que significa que el valor absoluto del desplazamiento (D) es de 10 mm y el valor absoluto del ángulo de inclinación (0) es de 2°.The symbols (5b3) serve to indicate what is the absolute value of the displacement (D) and the angle of inclination (0) that this pair of eccentrics (1A, 1B) can provide. In this case, the symbol (5b3) indicates "10 mm / 2 ° \ which means that the absolute value of the displacement (D) is 10 mm and the absolute value of the angle of inclination (0) is 2 °.
Los símbolos (5b1) y (5b2) sirven para indicar el signo del desplazamiento (D) y del ángulo de inclinación (0). Sin embargo, estos símbolos (5b1, 5b2) únicamente están activos, es decir, proporcionan la información descrita, cuando el observador los ve en el lado superior de la excéntrica (1A). Es decir, cuando coinciden con las marcas (O, A) del borde de la cavidad de la porción superior del chasis (CH). Cuando el observador los ve en el lado inferior de la excéntrica (1A), como es el caso en la Fig. 6b, se encuentran inactivos. Por tanto, en la Fig. 6b los símbolos (5b1, 5b2) no proporcionan ninguna información.The symbols (5b1) and (5b2) serve to indicate the sign of the displacement (D) and the angle of inclination (0). However, these symbols (5b1, 5b2) are only active, that is, they provide the information described, when the observer sees them on the upper side of the eccentric (1A). That is, when they coincide with the marks (O, A) of the edge of the cavity of the upper portion of the chassis (CH). When the observer sees them on the underside of the eccentric (1A), as is the case in Fig. 6b, they are inactive. Therefore, in Fig. 6b the symbols (5b1, 5b2) do not provide any information.
Los símbolos (5a1) y (5a2) sirven también para indicar el signo del desplazamiento (D) y del ángulo de inclinación (0). Al igual que los símbolos (5b1) y (5b2) anteriores, solo están activos cuando se observan en el lado superior de la excéntrica (1A), como es el caso en la Fig. 6b. Más concretamente, el símbolo (5a1) situado en el lado superior derecho indica el signo del ángulo de inclinación (0), en este caso un “-“, y el símbolo (5a2) situado en el lado superior izquierdo indica el signo del desplazamiento (D), en este caso un “+”. Para evitar errores, en la zona superior del borde de la cavidad del chasis (CH) en el que se instala la excéntrica se ha marcado, en el lado superior izquierdo, una “O” que hace referencia al desplazamiento (D) y, en el lado superior derecho, una “A” que hace referencia al ángulo de inclinación (0). Estas indicaciones impresas en el chasis permiten al operario evitar errores a la hora de instalar cada pareja de excéntricas (1A, 1B).The symbols (5a1) and (5a2) also serve to indicate the sign of the displacement (D) and the angle of inclination (0). Like the symbols (5b1) and (5b2) above, they are only active when observed on the upper side of the eccentric (1A), as is the case in Fig. 6b. More specifically, the symbol (5a1) located on the upper right side indicates the sign of the angle of inclination (0), in this case a "-", and the symbol (5a2) located on the upper left side indicates the sign of the displacement (D), in this case a "+". To avoid errors, an "O" referring to the displacement (D) and, in the upper left side, has been marked on the upper edge of the chassis cavity (CH) in which the eccentric is installed. the upper right side, an "A" that refers to the angle of inclination (0). These indications printed on the chassis allow the operator to avoid errors when installing each pair of eccentrics (1A, 1B).
Por lo tanto, cuando la primera excéntrica (1A) está situada en la porción delantera superior del chasis (CH) de acuerdo con la orientación mostrada en la Fig. 6b, el desplazamiento (D) del eje de dirección (ED) es de 10 mm (signo dado por el símbolo (5a2)) y el ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED) es de - 2° (signo dado por el símbolo (5a1)). Nótese que la posición de la segunda excéntrica (1B) en la porción delantera inferior del chasis (CH), que está oculta en la Fig. 4 anterior, está determinada de manera unívoca por la posición de la primera excéntrica (1A), ya que la posición relativa de una con respecto a la otra es fija.Therefore, when the first eccentric (1A) is located in the upper front portion of the chassis (CH) according to the orientation shown in Fig. 6b, the displacement (D) of the steering shaft (ED) is 10. mm (sign given by the symbol (5a2)) and the angle of inclination (0) of the steering axis (ED) is - 2 ° (sign given by the symbol (5a1)). Note that the position of the second eccentric (1B) in the lower front portion of the chassis (CH), which is hidden in Fig. 4 above, is determined unambiguously by the position of the first eccentric (1A), since the relative position of one relative to the other is fixed.
Segunda configuración (Figs. 7a y 7b)Second configuration (Figs 7a and 7b)
La segunda configuración corresponde también a la instalación de la primera excéntrica (1A) en la porción delantera superior del chasis (CH) y de la segunda excéntrica (1B) en la porción delantera inferior del chasis (CH), aunque en este caso se invierte la orientación de ambas excéntricas. Como consecuencia de este cambio de orientación, cambia el signo del desplazamiento (D) y del ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED), como se puede apreciar claramente en la Fig. 7a.The second configuration also corresponds to the installation of the first eccentric (1A) in the upper front portion of the chassis (CH) and the second eccentric (1B) in the lower front portion of the chassis (CH), although in this case it is reversed the orientation of both eccentrics. As a consequence of this change of orientation, the sign of the displacement (D) and the angle of inclination (0) of the steering axis (ED) changes, as can be clearly seen in Fig. 7a.
La Fig. 7b muestra la cara superior de la primera excéntrica (1A). Se puede observar cómo esta primera excéntrica (1A) está invertida con relación a la posición que tenía en la Fig. 6b. La interpretación de las marcas (5) es por tanto la siguiente.Fig. 7b shows the upper face of the first cam (1A). It can be seen how this first eccentric (1A) is inverted in relation to the position it had in Fig. 6b. The interpretation of the marks (5) is therefore the following.
El valor absoluto del desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) continúa siendo el mismo, como indica el símbolo (5b3). Ahora bien, los símbolos (5a1, 5a2) están ahora en el lado inferior de la excéntrica (1A) según el dibujo, y por tanto pasan a estar inactivos. Por el contrario, los símbolos (5b1, 5b2) están ahora en el lado superior de la excéntrica (1a) según el dibujo, de modo que están activos. Por tanto, se interpreta el símbolo (5b1) del lado superior derecho de la excéntrica (1A) como el signo del ángulo de inclinación (0), en este caso un
Tercera configuración (Figs. 8a y 8b)Third configuration (Figs 8a and 8b)
La tercera configuración corresponde a la instalación de la segunda excéntrica (1B) en la porción delantera superior del chasis (CH) y de la primera excéntrica (1A) en la porción delantera inferior del chasis (CH). Es decir, la segunda excéntrica (1B), que en las dos configuraciones anteriores estaba instalada en la porción delantera inferior del chasis (CH), y que por tanto estaba oculta, pasa ahora a colocarse en la porción delantera superior del chasis (CH). Al ser ahora ésta la excéntrica (1B) más visible por el operario durante la instalación, son ahora las marcas (5) situadas en su lado superior las que indican el valor del desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED). No se proporciona una referencia a cada símbolo de esta segunda excéntrica (1B) para no complicar la notación en exceso, los símbolos se organizan y nombran de la misma manera que en las figuras anteriores.The third configuration corresponds to the installation of the second eccentric (1B) in the upper front portion of the chassis (CH) and the first eccentric (1A) in the lower front portion of the chassis (CH). That is, the second eccentric (1B), which in the two previous configurations was installed in the lower front portion of the chassis (CH), and therefore was hidden, now goes to be placed in the upper front portion of the chassis (CH) . Now that the eccentric (1B) is more visible to the operator during installation, the marks (5) are now located on its upper side indicating the value of the displacement (D) and the angle of inclination (0) of the shaft. of direction (ED). A reference to each symbol of this second eccentric (1B) is not provided so as not to complicate the excess notation, the symbols are organized and named in the same manner as in the previous figures.
Como se puede apreciar en la Fig. 8b, el símbolo (5b4) que indica cuál es la excéntrica concreta adopta ahora el valor "B”, indicando que se trata de la excéntrica (1B). Los símbolos (5b3) que indicaban el valor absoluto del desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED) se mantienen invariables, ya que con este par de excéntricas (1A, 1B) sólo pueden adoptar respectivamente los valores de 10 mm y 2 °.As can be seen in Fig. 8b, the symbol (5b4) that indicates which is the concrete eccentric now adopts the value "B", indicating that it is the eccentric (1B) .The symbols (5b3) that indicated the value absolute of the displacement (D) and the angle of inclination (0) of the steering axis (ED) remain unchanged, since with this pair of eccentrics (1A, 1B) they can only adopt respectively the values of 10 mm and 2 °.
Sin embargo, debido al cambio de configuración realizado se aprecia un cambio en los posibles signos del desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) codificados por los símbolos (5a1, 5a2, 5b1, 5b2). En las dos primeras configuraciones, el signo del desplazamiento (D) era opuesto al signo del ángulo de inclinación (0), y en consecuencia cada una de las parejas de marcas (5a1, 5a2) y (5b1, 5b2) presentan signos opuestos. En esta tercera configuración, el signo del desplazamiento (D) es el mismo que el signo del ángulo de inclinación (0) y por tanto ambas parejas de marcas (5a1, 5a2) y (5b1, 5b2) presentan signos iguales. Por tanto, fijándonos en los dos símbolos (5a1, 5a2) situados en el lado superior de la excéntrica (1B) según el observador, vemos que tanto el desplazamiento (D) como el ángulo de inclinación (0) del eje de dirección (ED) son positivos. Es decir, en la tercera configuración el desplazamiento (D) del eje de dirección (ED) es de 10 mm y el ángulo de inclinaciónHowever, due to the change in configuration, a change is observed in the possible signs of the displacement (D) and the angle of inclination (0) coded by the symbols (5a1, 5a2, 5b1, 5b2). In the first two configurations, the sign of the displacement (D) was opposite to the sign of the angle of inclination (0), and consequently each of the pairs of marks (5a1, 5a2) and (5b1, 5b2) have opposite signs. In this third configuration, the sign of the displacement (D) is the same as the sign of the angle of inclination (0) and therefore both pairs of marks (5a1, 5a2) and (5b1, 5b2) present equal signs. Therefore, looking at the two symbols (5a1, 5a2) located on the upper side of the eccentric (1B) according to the observer, we see that both the displacement (D) and the angle of inclination (0) of the steering shaft (ED) ) are positive. That is, in the third configuration the displacement (D) of the steering axis (ED) is 10 mm and the angle of inclination
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(0) del eje de dirección (ED) es de 2°.(0) of the steering axis (ED) is 2 °.
Cuarta configuración (Figs. 9a y 9b)Fourth configuration (Figs 9a and 9b)
La cuarta configuración corresponde también a la instalación de la segunda excéntrica (1B) en el extremo delantero superior del chasis (CH) y de la primera excéntrica (1A) en el extremo delantero inferior del chasis (CH), aunque en este caso se invierte la orientación de ambas excéntricas (1A, 1B). Como consecuencia de este cambio de orientación, cambia el signo del desplazamiento (D) y del ángulo de inclinación (0), como se puede apreciar en la Fig. 9a.The fourth configuration also corresponds to the installation of the second eccentric (1B) at the upper front end of the chassis (CH) and the first eccentric (1A) at the lower front end of the chassis (CH), although in this case it is reversed the orientation of both eccentrics (1A, 1B). As a consequence of this change in orientation, the sign of the displacement (D) and the angle of inclination (0) change, as can be seen in Fig. 9a.
Para conocer el desplazamiento (D) y el ángulo de inclinación (0) en este caso, el operario únicamente se fija en la marca (5b3) para obtener los valores absolutos de 10 mm y 2°, y a continuación en las marcas (5b1, 5b2) situadas en el lado superior de la excéntrica (1B) según el observador para obtener el signo “-“ del desplazamiento (D) (marca (5b2) ubicada en el lado superior izquierdo de la excéntrica (1B)) y el signo “-“ del ángulo de inclinación (0) (marca (5b1) ubicada en el lado superior derecho de la excéntrica (1B)). Por tanto, en la cuarta configuración el desplazamiento (D) del eje de dirección (ED) es de - 10 mm y el ángulo de inclinación del eje de dirección (ED) es de - 2°. To know the displacement (D) and the angle of inclination (0) in this case, the operator only fixes on the mark (5b3) to obtain the absolute values of 10 mm and 2 °, and then on the marks (5b1, 5b2) located on the upper side of the eccentric (1B) according to the observer to obtain the sign "-" of the displacement (D) (mark (5b2) located on the upper left side of the eccentric (1B)) and the sign " - "of the angle of inclination (0) (mark (5b1) located on the upper right side of the eccentric (1B)). Therefore, in the fourth configuration the displacement (D) of the steering axle (ED) is -10 mm and the angle of inclination of the steering axle (ED) is -2 °.
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