ES2895643T3 - Bieleta de estabilizador y método para fabricar una bieleta de estabilizador - Google Patents

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Abstract

Una bieleta de estabilizador (11) proporcionada en un vehículo provisto de un dispositivo de suspensión (15) y un estabilizador (17), y adaptada para acoplar el dispositivo de suspensión y el estabilizador entre sí, comprendiendo la bieleta de estabilizador (11): una barra de soporte (12) fabricada de metal; y unas rótulas (13), cada una proporcionada en ambos extremos de la barra de soporte, en donde cada una de las rótulas (13) incluye: un perno de bola (21) que comprende una parte de perno (21a) en un extremo del mismo que tiene una línea de árbol de perno (C) y una parte de bola (21b) en el otro extremo del mismo, en donde dicho un extremo del perno de bola está sujeto a un elemento estructural (17); y una carcasa (23) fabricada de resina que soporta de manera rotatoria la parte de bola (21b) del perno de bola (21); y la barra de soporte (12) incluye: una parte de cuerpo (12a) que se extiende en una forma casi lineal; y unas partes de refuerzo (12b), teniendo cada una de las mismas una forma casi anular y proporcionándose cada una de las mismas en ambos extremos de la parte de cuerpo, en donde cada una de las partes de refuerzo (12b) incluye un agujero (12b1) que tiene un tamaño de semidiámetro interior que permite el paso de la parte de bola (21b); caracterizada por que: cada una de las rótulas (13) incluye además un asiento de bola (25) proporcionado para interponerse entre la parte de bola (21b) del perno de bola (21) y una parte rebajada semiesférica (23a) de la carcasa, teniendo el asiento de bola una parte de carcasa (25a) para la parte de bola (21b) e incluyendo el asiento de bola (25) una parte en forma de correa circundante (25b) para cubrir una parte de ecuador (21b1) de la parte de bola (21b), siendo la parte de ecuador (21b1) de la parte de bola (21b) una parte en la que una longitud circundante en la dirección horizontal de la parte de bola (21b) alrededor de la línea de árbol de perno C como el eje central de rotación alcanza el máximo; cada una de las partes de refuerzo (12b) de la barra de soporte (12) comprende: una parte de base (12b2) que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección de la línea de árbol de perno (C); y una parte plegada (12b3) que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección ortogonal a la dirección de la línea de árbol de perno (C) y hacia dentro, hacia la parte en forma de correa circundante (25b) del asiento de bola (25), y cada parte de refuerzo está compuesta por la parte de base y la parte plegada tiene una sección transversal casi en forma de L continua de manera casi anular; y cada una de las partes de refuerzo (12b) está integrada en la carcasa (23) con el fin de rodear la periferia de la parte en forma de correa circundante (25b) del asiento de bola (25).

Description

DESCRIPCIÓN
Bieleta de estabilizador y método para fabricar una bieleta de estabilizador
Campo técnico
La presente invención se refiere a una bieleta de estabilizador para acoplar entre sí un dispositivo de suspensión y un estabilizador proporcionados en un vehículo, y a un método para fabricar la bieleta de estabilizador.
Antecedentes de la técnica
Un vehículo está provisto de un dispositivo de suspensión que absorbe y reduce el impacto y la vibración transmitidos desde la superficie de la carretera a través de las ruedas a la carrocería del vehículo, y un estabilizador para mejorar la rigidez de balanceo de la carrocería del vehículo. En el vehículo se usa un elemento similar a una varilla llamado bieleta de estabilizador con el fin de acoplar el dispositivo de suspensión y el estabilizador entre sí. La bieleta de estabilizador está provista de una barra de soporte y unas rótulas proporcionadas en ambos extremos de la barra de soporte, por ejemplo, como se desvela en la bibliografía patentada 1.
La bieleta de estabilizador desvelada en la bibliografía patentada 1 está compuesta por unos pernos de bola, cada uno de los cuales tiene una parte de bola, y unas carcasas, cada una de las cuales se proporciona en ambos extremos de la barra de soporte y aloja de manera rotatoria la parte de bola del perno de bola. Dentro de la carcasa, se proporciona un asiento de bola fabricado de resina para interponerse entre una pared interior de la carcasa y la parte de bola del perno de bola. Una superficie periférica exterior de la parte de bola alojada en la carcasa se desliza mientras está en contacto con una superficie periférica interior del asiento de bola, permitiendo de este modo que el perno de bola se soporte para inclinarse libremente. Por lo tanto, las rótulas proporcionadas en la bieleta de estabilizador permiten que el dispositivo de suspensión y el estabilizador se acoplen suavemente entre sí.
Lista de referencias
Bibliografía patentada
Bibliografía patentada 1: Solicitud de patente japonesa no examinada número de publicación 2016-84057 Sumario de la invención
Problema técnico
En la bieleta de estabilizador desvelada en la bibliografía patentada 1, la barra de soporte se forma usando una tubería hueca fabricada de metal, tal como el acero. En ambos extremos de la tubería hueca que constituye la barra de soporte, se proporciona una parte de sellado deformada plásticamente en forma de placa mediante trabajo a presión para evitar que entre agua o similares en la tubería hueca. Ambas partes de extremo de la barra de soporte se moldean por inserción en la carcasa fabricada de resina.
Sin embargo, en la bieleta de estabilizador desvelada en la bibliografía patentada 1, cada una de ambas partes de extremo de la barra de soporte no se extiende con el fin de rodear la periferia de la parte de bola. En consecuencia, la barra de soporte no puede reforzar la periferia de la parte de bola. En resumen, en la bieleta de estabilizador desvelada en la bibliografía patentada 1, la carcasa fabricada de resina soporta principalmente la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola. En consecuencia, la carcasa se hace mayor en su tamaño externo con el fin de mejorar la rigidez en la sección de la misma. Como resultado, ha quedado margen de mejora en la bieleta de estabilizador desvelada en la bibliografía patentada 1, con respecto a una reducción en el tamaño de la bieleta de estabilizador.
La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias reales anteriores, y un objeto de la misma es proporcionar una bieleta de estabilizador y un método para fabricar la bieleta de estabilizador, que sean capaces tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de una parte de bola como de reducir su tamaño externo.
El documento JP H04 20810 U desvela un material de conexión para conectar el extremo de un estabilizador y una bieleta de suspensión. El documento JP H0420810 U desvela el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento FR 2815387 A1 desvela una rótula para una barra de control de vehículo y métodos para fabricarla. El documento DE 202007001892 U1 desvela una barra de articulación para su uso en vehículos.
El documento DE 102004 061057 A1 desvela una conexión de rótula que forma una articulación entre un muñón y una parte de fijación.
Solución al problema
Para resolver los problemas anteriores, se proporciona una bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 1.
La bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 1 permite que cada parte de refuerzo que tiene una forma casi anular y que se proporciona en ambos extremos de la barra de soporte se integre en la carcasa fabricada de resina con el fin de rodear la parte de bola, haciendo posible de este modo que la parte de refuerzo sirva como núcleo metálico de la carcasa para reforzar la periferia de la parte de bola.
La bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 1 hace posible obtener una bieleta de estabilizador capaz tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola como de reducir su tamaño externo.
Además, la bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 2 permite que la parte de cuerpo de la barra de soporte tenga una sección transversal casi en forma de U continua, permitiendo de este modo garantizar la resistencia de la parte de cuerpo en la barra de soporte.
Además, la bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 3 permite que la parte de pared exterior casi en forma de U y curva en la parte de cuerpo se proporcione para seguir un arco circular de un círculo circunscrito de la parte de cuerpo, haciéndolo posible, incluso si el movimiento de rotación alrededor de un eje de la parte de cuerpo se produce en la barra de soporte, para evitar interferencias recíprocas entre la parte de cuerpo y los elementos existentes alrededor de la barra de soporte.
La bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 1 permite que cada parte de refuerzo de la barra de soporte tenga una sección transversal casi en forma de L continua, permitiendo de este modo garantizar la resistencia de cada parte de refuerzo en la barra de soporte.
Además, se proporciona un método para fabricar una bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 6.
En el método para fabricar una bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 6, la barra de soporte se forma llevando a cabo la formación por prensado de una pieza de trabajo que tiene un tamaño mayor por un margen de plegado que un tamaño externo de la barra de soporte, para formar una parte que va a formar la parte de cuerpo y las partes de refuerzo, y a continuación llevar a cabo un punzonado mediante el que se perforan agujeros en las partes que van a formar las partes de refuerzo, teniendo cada uno de los agujeros un diámetro interior que permite el paso de la parte de bola del perno de bola.
El método para fabricar una bieleta de estabilizador de acuerdo con la reivindicación 6 permite formar la barra de soporte llevando a cabo la formación por prensado y el punzonado, permitiendo de este modo obtener una bieleta de estabilizador capaz tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola como de reducir su tamaño externo, a través de un proceso relativamente simple.
Efectos ventajosos de la invención
La presente invención hace posible proporcionar una bieleta de estabilizador capaz tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola como de reducir su tamaño externo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un estado de montaje de una bieleta de estabilizador de acuerdo con una realización de la presente invención en un vehículo.
La figura 2 es una vista en sección transversal vertical de la periferia de una rótula incluida en la bieleta de estabilizador de acuerdo con la realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista ampliada que muestra un estado en el que un asiento de bola está montado en una parte de bola de un perno de bola, junto con las secciones transversales de una carcasa, el asiento de bola y una barra de soporte.
La figura 4A es una vista en planta de la barra de soporte vista desde arriba.
La figura 4B es una vista lateral de la barra de soporte vista desde el lateral.
La figura 4C es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVC-IVC en la barra de soporte mostrada en la figura 4B.
La figura 4D es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVD-IVD en la barra de soporte mostrada en la figura 4B.
La figura 4E es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVE-IVE en la barra de soporte mostrada en la figura 4B.
La figura 5A es una vista en perspectiva que muestra, en un proceso de fabricación de la barra de soporte, una etapa de recortar un trabajo de primera etapa en curso de la barra de soporte de una pieza de trabajo.
La figura 5B es una vista en perspectiva que muestra el trabajo de primera etapa en curso de la barra de soporte, que se recorta de la pieza de trabajo.
La figura 5C es una vista en perspectiva que muestra un trabajo de segunda etapa en curso obtenido llevando a cabo el prensado en el trabajo de primera etapa en curso de la barra de soporte.
La figura 5D es una vista en perspectiva que muestra un producto final obtenido llevando a cabo un punzonado en el trabajo de segunda etapa en curso de la barra de soporte.
Descripción de las realizaciones
En lo sucesivo en el presente documento, una bieleta de estabilizador de acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos cuando sea adecuado.
<Configuración de una bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con una realización de la presente invención>
Se describirá la configuración de la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención, a modo de ejemplo, tomando el caso en el que la bieleta de estabilizador 11 está montada en un vehículo (no mostrado). La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un estado de montaje de la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención en el vehículo. La figura 2 es una vista en sección transversal vertical de la periferia de una rótula 13 incluida en la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención. La figura 3 es una vista ampliada que muestra un estado en el que un asiento de bola 25 está montado en una parte de bola 21b de un perno de bola 21, junto con las secciones transversales de una carcasa 23, el asiento de bola 25 y una barra de soporte 12.
Como se muestra en la figura 1, cada rueda W está ajustada en una carrocería de vehículo (no mostrada) del vehículo a través de un dispositivo de suspensión 15. Cada dispositivo de suspensión 15 incluye un resorte helicoidal 15a y un amortiguador 15 con el fin de absorber y reducir el impacto y la vibración transmitidos desde la superficie de la carretera a través de las ruedas W a la carrocería del vehículo.
Como se muestra en la figura 1, los dispositivos de suspensión derecho e izquierdo 15 están acoplados entre sí a través de un estabilizador 17 que tiene una forma casi de canal y está fabricado de una varilla de acero elástica. Con el fin de mejorar la rigidez de balanceo (resistencia a la deformación por torsión) de la carrocería del vehículo para evitar el balanceo del vehículo, el estabilizador 17 incluye una barra de torsión 17a que se extiende entre las ruedas derecha e izquierda W, y un par de partes de brazo 17b que se extienden desde ambos extremos de la barra de torsión 17a en una dirección perpendicular a la barra de torsión 17a. Tanto el dispositivo de suspensión 15 como el estabilizador 17 corresponden al "elemento estructural" establecido en las reivindicaciones.
El amortiguador 15b que soporta la rueda W y el estabilizador 17 están acoplados entre sí a través de la bieleta de estabilizador 11. La forma de conexión es la misma para las ruedas derecha e izquierda W. Como se muestra en la figura 1, la bieleta de estabilizador 11 está configurada con las rótulas 13 proporcionadas en ambos extremos de la barra de soporte 12 fabricada de metal, tal como acero, y que tiene una forma casi lineal.
Como se muestra en la figura 2, la barra de soporte 12 está provista de una parte de cuerpo 12a que se extiende en una forma casi lineal, y un par de partes de refuerzo 12b, 12b que tienen cada una de las mismas una forma casi anular y están dispuestas cada una de las mismas en ambos extremos de la parte de cuerpo 12a. La configuración de la barra de soporte 12 se describirá en detalle más adelante.
La bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención se fabrica mediante un proceso de moldeo por inyección con inserción en el que la barra de soporte 12 y el perno de bola 21 se insertan en determinadas posiciones dentro de un molde metálico (no mostrado) que tiene una forma predeterminada, y, manteniendo el estado, la resina que va a formar la carcasa 23 se inyecta en el molde metálico. Cabe señalar que la expresión "proceso de moldeo por inyección con inserción" usada en la siguiente descripción significa el proceso descrito anteriormente.
Del par de rótulas 13, la rótula 13 de un lado está sujeta y fijada a la punta de la parte de brazo 17b del estabilizador 17, y la rótula 13 del otro lado está sujeta y fijada a un soporte 15c del amortiguador 15b. Cabe señalar que el par de rótulas 13 tiene la misma configuración.
Como se muestra en la figura 2, la rótula 13 está compuesta por el perno de bola 21 fabricado de metal, tal como el acero, la carcasa 23 fabricada de resina y similares. El perno de bola 21 está configurado para tener una parte de perno 21a en un extremo del mismo y para tener una parte de bola esférica 21b en el otro extremo del mismo. La parte de perno 21a y la parte de bola 21b se unen entre sí mediante soldadura. La parte de perno 21a y la parte de bola 21b pueden formarse integralmente entre sí. La carcasa 23 se proporciona en ambos extremos de la barra de soporte 12 y está configurada para soportar de manera rotatoria la parte de bola 21b del perno de bola 21.
La parte de perno 21a del perno de bola 21 tiene una parte de pestaña grande 21a1 y una parte de pestaña pequeña 21a2 formadas para estar separadas entre sí. Entre la parte de pestaña grande 21a1 y la parte de pestaña pequeña 21a2, se forma una parte rebajada circundante 21a3. Además, se proporciona una parte de tornillo macho 21a4 en el lado de punta de la parte de pestaña grande 21a1 de la parte de perno 21a (en el lado opuesto de la parte de bola 21b del perno de bola 21). Entre un extremo superior de la carcasa 23 y la parte rebajada circundante 21a3 de la parte de perno 21a, una cubierta antipolvo circundante 27 compuesta por un cuerpo elástico, tal como caucho, se ajusta para cubrir un hueco entre los mismos. La cubierta antipolvo 27 tiene la función de evitar que el agua de lluvia, el polvo o similares entren en la rótula 13.
Como se muestra en la figura 2 y la figura 3, la carcasa 23 tiene una parte rebajada semiesférica 23a de forma semiesférica formada en una parte inferior interior de la misma, con el fin de soportar de manera rotatoria la parte de bola 21 b del perno de bola 21. La carcasa 23 tiene una pestaña saliente anular 23b formada en una parte superior de la misma. La pestaña saliente 23b tiene una parte ahusada 23b1 en forma de cono truncado circular inverso. Un ángulo de inclinación de la parte ahusada 23b1 con respecto a la línea de árbol de perno C (véase la figura 2) se establece en un valor adecuado dependiendo del ángulo de giro y del diámetro de árbol del perno de bola 21.
Como material de resina para la carcasa 23, considerando que tiene plasticidad térmica (debido a que se forma mediante moldeo por inyección) y cumple los requisitos para una resistencia predeterminada, por ejemplo, se usa preferentemente PA66-GF30 (que mezcla PA66 con fibras de vidrio que tienen una relación en peso del 30 al 50 % y tiene un punto de fusión de aproximadamente 270 grados Celsius). Cabe señalar que los ejemplos del material de resina para un uso adecuado en la carcasa 23 incluyen, además de PA66-GF30, plásticos de ingeniería y plásticos de superingeniería, tales como PEEK (polieteretercetona), PA66 (poliamida 66), PPS (polifenilenosulfuro) y POM (polioximetileno), FRP (plásticos reforzados con fibra), GRP (plásticos reforzados con vidrio) y CFRP (plásticos reforzados con fibra de carbono).
Como se muestra en la figura 2 y la figura 3, el asiento de bola 25 fabricado de resina se proporciona para interponerse entre la parte de bola 21b del perno de bola 21 y la parte rebajada semiesférica 23a de la carcasa 23. El asiento de bola 25 está compuesto por una parte de carcasa 25a de forma semiesférica que cubre, con una capa de resina que tiene un espesor casi uniforme, la mitad inferior de la parte de bola 21b cuyo centro está en la línea de árbol de perno C (véase la figura 2), y una parte en forma de correa circundante 25b que cubre, en forma de correa circundante, una parte de tronco que incluye una parte de ecuador 21b1 de la parte de bola 21b. La parte en forma de correa circundante 25b se forma para tener un espesor mayor que el espesor de la parte de carcasa 25a.
Cabe señalar que la parte de ecuador 21b1 de la parte de bola 21b significa una parte en la que una longitud circundante en la dirección horizontal de la parte de bola 21b alrededor de la línea de árbol de perno C (véase la figura 2) como el eje central de rotación alcanza el máximo. El asiento de bola 25 se proporciona para suavizar el movimiento de la parte de bola 21b del perno de bola 21 con respecto a la parte rebajada semiesférica 23a de la carcasa 23. El asiento de bola 25 se fabrica mediante un proceso de moldeo por inyección independiente.
Por lo tanto, el asiento de bola 25 que tiene la parte de carcasa 25a para la parte de bola 21b incluye la parte en forma de correa circundante 25b que cubre la parte de ecuador 21b1 de la parte de bola 21b, haciendo posible de este modo que el movimiento deslizante de la parte de bola 21b se realice suavemente y se refuerce la periferia de la parte de ecuador 21b1 de la parte de bola 21b.
En la rótula 13 configurada como se ha descrito anteriormente, cuando el perno de bola 21 se mueve en relación con la carcasa 23, una superficie periférica exterior esférica de la parte de bola 21b alojada en la parte rebajada semiesférica 23a de la carcasa 23 se desliza mientras está en contacto con una superficie periférica interior del asiento de bola 25. Por lo tanto, el perno de bola 21 se soporta para que oscile libremente (véase una flecha a1 en la figura 2) y gire (véase una flecha a2 en la figura 2) con respecto a la carcasa 23.
El dispositivo de suspensión 15 y el estabilizador 17 se acoplan suavemente entre sí a través de la rótula 13 proporcionada en la bieleta de estabilizador 11. Cabe señalar que un material de resina para el asiento de bola 25 se selecciona adecuadamente de acuerdo con un material de resina para la carcasa 23 descrita anteriormente.
<Barra de soporte 12>
A continuación, la estructura detallada de la barra de soporte 12 se describirá con referencia a las figuras 4A a 4E. La figura 4A es una vista en planta de la barra de soporte 12 vista desde arriba. La figura 4B es una vista lateral de la barra de soporte 12 vista desde el lateral. La figura 4C es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVC-IVC en la barra de soporte 12 mostrada en la figura 4B. La figura 4D es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVD-IVD en la barra de soporte 12 mostrada en la figura 4B. La figura 4E es una vista de extremo tomada en la dirección de una flecha a lo largo de la línea IVE-IVE en la barra de soporte 12 mostrada en la figura 4B.
Tal y como se muestra en la figura 4A y la figura 4B, la barra de soporte 12 está compuesta por la parte de cuerpo 12a que se extiende en una forma casi lineal, y el par de partes de refuerzo 12b, 12b que tienen cada una de las mismas una forma casi anular y están dispuestas cada una de las mismas en ambos extremos de la parte de cuerpo 12a. El par de partes de refuerzo 12b, 12b tiene la misma configuración. En vista de esto, en la siguiente descripción, el par de partes de refuerzo 12b, 12b se denominan, en general, "parte de refuerzo 12b".
Como se muestra en la figura 3 y la figura 4A, la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 incluye un agujero 12b1 que tiene un tamaño de semidiámetro interior Dc-interior que permite el paso de la parte de bola 21b. Como se muestra en la figura 3 y la figura 4C, la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 incluye una parte de base 12b2 que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección de la línea de árbol de perno C (véase la figura 2) , y una parte plegada 12b3 que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección ortogonal a la dirección de la línea de árbol de perno C y hacia dentro, hacia la parte en forma de correa circundante 25b del asiento de bola 25. La parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 tiene una sección transversal casi en forma de L, que está compuesta por la parte de base 12b2 y la parte plegada 12b3, continua de manera casi anular. La parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 está integrada en la carcasa 23 con el fin de rodear la periferia de la parte en forma de correa circundante 25b del asiento de bola 25. Se forma una parte de esquina casi en forma de L para que tenga un arco circular de un radio común R1 (radio R1 > espesor t: véase la figura 4C).
Por lo tanto, en la parte de refuerzo 12b provista de la parte de base 12b2 y la parte plegada 12b3 en la barra de soporte 12, la parte plegada 12b3 se extiende hacia dentro, hacia la parte en forma de correa circundante 25b y la parte de refuerzo 12b se integra en la carcasa 23 con el fin de rodear la periferia de la parte en forma de correa circundante 25b, haciendo de este modo posible que el movimiento deslizante de la parte de bola 21b se realice suavemente y se consiga tanto garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola 21b como reducir su tamaño externo.
El tamaño de semidiámetro interior Dc-interior de la parte de refuerzo 12b se establece para que sea mayor en un hueco G1 (preferentemente, G1 => 1 mm) que el tamaño de semidiámetro exterior máximo Db-exterior (véase la figura 3) del asiento de bola 25. Por lo tanto, el hueco G1 se forma entre la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 y el asiento de bola 25, manteniendo de este modo la movilidad de la resina que va a formar la carcasa 23 en el proceso de moldeo por inyección con inserción en buen estado.
Además, se establece un tamaño de semidiámetro exterior Dc-exterior (véanse la figura 3 y la figura 4A) de la parte de refuerzo 12b para que sea mayor que el tamaño de semidiámetro interior Dc-interior en el espesor t más una longitud de voladizo casi en forma de L LI (preferentemente, L1 => 1 mm: véase la figura 4C). Por lo tanto, se garantiza la longitud de voladizo casi en forma de L LI, logrando de este modo la mejora de la resistencia producida por la sección transversal casi en forma de L de la parte de refuerzo 12b.
Como se muestra en la figura 2 y la figura 3, la parte de refuerzo 12b está integrada en la carcasa 23 con el fin de rodear (la parte de ecuador 21b1 de) la parte de bola 21b del perno de bola 21. Esto hace que la parte de refuerzo 12b sirva como un núcleo metálico de la carcasa 23 para reforzar la periferia de la parte de bola 21b. Como resultado, la parte de refuerzo 12b contribuye en gran medida a mejorar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola 21b. Cabe señalar que, como se muestra en la figura 2, la carcasa 23 fabricada de resina se recubre en la zona de la barra de soporte 12 en la que, además de la parte de refuerzo 12b, se localiza al menos una parte de extremo axial 12a4 de la parte de cuerpo 12a.
Por otro lado, como se muestra en la figura 4D y la figura 4E, la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 tiene una sección transversal casi en forma de U 12a1 continua de una manera casi lineal. Cabe señalar que una parte de pared exterior casi en forma de U 12a2 se forma para que tenga un arco circular de un radio común R2 (radio R2 => radio R1). De la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12, se establece una dimensión de altura h2 (véase la figura 4E) de una parte central axial 12a3 para que sea mayor que una dimensión de altura h1 (véase la figura 4D) de la parte de extremo axial 12a4. La parte de extremo axial 12a4 de la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 es una parte de límite entre la parte de cuerpo 12a y la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12.
Además, se establece una dimensión de altura de la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 para que se incremente gradual y suavemente desde la parte de extremo axial 12a4 hacia la parte central axial 12a3. Esto hace que, cuando se aplica una fuerza externa a la barra de soporte 12, la tensión en la parte de cuerpo 12a actúe uniformemente sobre la zona desde la parte central axial 12a3 hasta la parte de extremo axial 12a4. Además, se establece la dimensión de altura h1 de la parte de extremo axial 12a4 para que sea menor que la dimensión de altura h2 de la parte central axial 12a3, contribuyendo de este modo a una reducción del peso de la barra de soporte 12.
Cabe señalar que una dimensión de altura h0 (véase la figura 4C) de la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 es la misma que la dimensión de altura h1 (véase la figura 4D) de la parte de extremo axial 12a4 de la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12. La dimensión de altura h0 de la parte de refuerzo 12b se establece en una longitud que supera el doble del espesor t. Esto mejora la capacidad de trabajar el plegado y el estiramiento cuando se forma la parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 mediante trabajo de prensado, y contribuye a mejorar la rigidez de la parte de refuerzo 12b.
Aunque la dimensión axial de la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 no está especialmente limitada, por ejemplo, se establece adecuadamente para que sea de 100 a 300 mm aproximadamente.
<Proceso de fabricación de la barra de soporte 12>
A continuación, se describirá un proceso de fabricación de la barra de soporte 12 con referencia a las figuras 5A a 5D. La figura 5A es una vista en perspectiva que muestra, en el proceso de fabricación de la barra de soporte 12, una etapa de recortar un trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12 de una pieza de trabajo 31. La figura 5B es una vista en perspectiva que muestra el trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12, que se recorta de la pieza de trabajo 31. La figura 5C es una vista en perspectiva que muestra un trabajo de segunda etapa 12-2 en curso obtenido llevando a cabo el prensado del trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12. La figura 5D es una vista en perspectiva que muestra un producto final, es decir, la barra de soporte 12, obtenido llevando a cabo un punzonado en el trabajo de segunda etapa 12-2 en curso de la barra de soporte 12.
En primer lugar, como se muestra en la figura 5A, se prepara una placa rectangular fabricada de acero para la pieza de trabajo 31 de la barra de soporte 12. Aunque el espesor t de la pieza de trabajo 31 no está especialmente limitado, por ejemplo, se establece para que sea de 1 a 3 mm aproximadamente. Cabe señalar que una dimensión externa de la pieza de trabajo 31 se establece para que sea mayor que un tamaño externo en planta de la barra de soporte 12 como producto final, por al menos un margen de plegado BD (BD = la dimensión de altura h0 de la parte de refuerzo 12b menos el espesor t: véase la figura 4C).
A continuación, por ejemplo, se lleva a cabo un prensado de punzón usando un punzón (no mostrado) y unas matrices (no mostradas) en la pieza de trabajo 31 de la barra de soporte 12, recortando de este modo el trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12 como se muestra en la figura 5B. Cabe señalar que en el trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12, una parte 12-1a que va a formar la parte de cuerpo 12a está compuesta por una parte central 12-1a1 y unas partes de extremo 12-1a2, y la parte central 12-1a1 se forma para que tenga una dimensión de anchura mayor que la dimensión de anchura de cada parte de extremo 12-1a2.
A continuación, se lleva a cabo el prensado del trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12, obteniendo de este modo el trabajo de segunda etapa 12-2 en curso de la barra de soporte 12 como se muestra en la figura 5C. Cabe señalar que el prensado del trabajo de primera etapa 12-1 en curso de la barra de soporte 12 se lleva a cabo, por ejemplo, de la siguiente manera. Es decir, en el trabajo de segunda etapa 12-2 en curso de la barra de soporte 12, una parte 12-2a que va a formar la parte de cuerpo 12a se forma presionando la parte 12-2a con la parte 12-2a colocada entre una matriz superior (no mostrada) y una matriz inferior (no mostrada), teniendo cada una de las mismas una parte de pared lateral casi columnar. Además, una parte 12-2b que va a formar la parte de refuerzo 12b se forma presionando la parte 12-2b con la parte 12-2b colocada entre una matriz superior (no mostrada) y una matriz inferior (no mostrada), teniendo cada una de las mismas una parte de pared casi en forma de plato (cabe señalar que la parte de esquina casi en forma de L se forma para que tenga el radio común R1).
A continuación, el prensado de punzón (punzonado de agujeros) se lleva a cabo en el trabajo de segunda etapa 12-2 en curso de la barra de soporte 12, obteniendo de este modo la barra de soporte 12 como producto final como se muestra en la figura 5D. Cabe señalar que en el trabajo de segunda etapa 12-2 en curso de la barra de soporte 12, el agujero 12b1 se forma llevando a cabo un prensado de punzón (punzonado de agujeros) usando un punzón (no mostrado) y unas matrices (no mostradas) hasta una posición predeterminada en la parte 12-2b que va a formar la parte de refuerzo 12b.
<Operación y efectos producidos por la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención>
La operación y los efectos producidos por la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la realización de la presente invención se describirán a continuación.
La bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 1 incluye la barra de soporte 12 fabricada de metal y las rótulas 13, proporcionadas cada una de las mismas en ambos extremos de la barra de soporte 12. Cada rótula 13 incluye el perno de bola 21, un extremo del cual está sujeto al dispositivo de suspensión 15 o al estabilizador 17 (el elemento estructural), y que tiene la parte de bola 21b en el otro extremo del mismo, y la carcasa 23 que soporta de manera rotatoria la parte de bola 21b del perno de bola 21. La barra de soporte 12 incluye la parte de cuerpo 12a que se extiende en una forma casi lineal, y cada una de las partes de refuerzo 12b tiene una forma casi anular y se proporciona en ambos extremos de la parte de cuerpo 12a. Cada una de las partes de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 está integrada en la carcasa 23 con el fin de rodear la parte de bola 21b.
La bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 1 permite que cada parte de refuerzo 12b que tiene una forma casi anular y se proporciona en ambos extremos de la barra de soporte 12 se integre en la carcasa 23 fabricada de resina con el fin de rodear la parte de bola 21b, haciendo de este modo posible que la parte de refuerzo 12b sirva como un núcleo metálico de la carcasa 23 para reforzar la periferia de la parte de bola 21b.
La bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 1 hace posible obtener una bieleta de estabilizador capaz tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola 21b como de reducir su tamaño externo.
Además, la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 2 permite que la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 tenga una sección transversal casi en forma de U continua, permitiendo de este modo garantizar la resistencia de la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12. Además, dado que la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 tiene una sección transversal casi en forma de U (una parte de la cual está abierta) continua, pueden esperarse los siguientes efectos. Es decir, cuando la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 se chapa donde la parte de cuerpo 12a está compuesta por una tubería hueca, existe el riesgo de que el líquido de chapado, o similar, entre en un espacio interno de la tubería hueca para permitir que se genere óxido en el espacio interno. En este sentido, la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 2 permite que un espacio interno casi en forma de U en la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 esté parcialmente abierto. Por lo tanto, incluso si entra algún líquido en el espacio interno casi en forma de U, el líquido se descarga a través de la parte abierta, permitiendo que no se genere óxido en el espacio interno.
Además, la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 3 permite que la parte de pared exterior casi en forma de U y curva 12a2 en la parte de cuerpo 12a de la barra de soporte 12 se proporcione para seguir el arco circular del círculo circunscrito de la parte de cuerpo 12a, haciéndolo posible, incluso si se produce un movimiento de rotación alrededor del eje de la parte de cuerpo 12a en la barra de soporte 12, para evitar la interferencia recíproca entre la parte de cuerpo 12a y los elementos existentes alrededor de la barra de soporte 12.
Además, la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 1 es la bieleta de estabilizador 11, en donde cada una de las partes de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 tiene una sección transversal casi en forma de L continua.
La bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 1 permite que cada parte de refuerzo 12b de la barra de soporte 12 tenga una sección transversal casi en forma de L continua, permitiendo de este modo garantizar la resistencia de cada parte de refuerzo 12b en la barra de soporte 12.
En el método para fabricar la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 6, la barra de soporte 12 se forma llevando a cabo una formación por prensado en la pieza de trabajo 31 que tiene un tamaño mayor por el margen de plegado BD que el tamaño externo de la barra de soporte 12, para formar la parte que va a formar la parte de cuerpo 12a y las partes de refuerzo 12b, y llevar a cabo a continuación un punzonado mediante el que se perforan los agujeros 12b1 en las partes que van a formar las partes de refuerzo 12b, teniendo cada uno de los agujeros 12b1 el diámetro interior Dc-interior que permite el paso de la parte de bola 21b del perno de bola 21.
El método para fabricar la bieleta de estabilizador 11 de acuerdo con la reivindicación 6 permite que la barra de soporte 12 se forme llevando a cabo la formación por prensado y el punzonado de agujeros, haciendo posible de este modo obtener la bieleta de estabilizador 11 capaz tanto de garantizar la resistencia a la rotura por tracción de la periferia de la parte de bola 21b como de reducir su tamaño externo, a través de un proceso relativamente simple.
<Otras realizaciones>
Las realizaciones descritas anteriormente muestran ejemplos de materialización de la presente invención. En consecuencia, el alcance técnico de la presente invención no debe interpretarse de manera restrictiva por las realizaciones.
Lista de signos de referencia
11 Bieleta de estabilizador
12 Barra de soporte
12a Parte de cuerpo
12b Parte de refuerzo
13 Rótula
15 Dispositivo de suspensión (elemento estructural)
17 Estabilizador (elemento estructural)
21 Perno de bola
21b Parte de bola
23 Carcasa

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Una bieleta de estabilizador (11) proporcionada en un vehículo provisto de un dispositivo de suspensión (15) y un estabilizador (17), y adaptada para acoplar el dispositivo de suspensión y el estabilizador entre sí,
comprendiendo la bieleta de estabilizador (11): una barra de soporte (12) fabricada de metal; y unas rótulas (13), cada una proporcionada en ambos extremos de la barra de soporte, en donde
cada una de las rótulas (13) incluye: un perno de bola (21) que comprende una parte de perno (21a) en un extremo del mismo que tiene una línea de árbol de perno (C) y una parte de bola (21b) en el otro extremo del mismo, en donde dicho un extremo del perno de bola está sujeto a un elemento estructural (17); y una carcasa (23) fabricada de resina que soporta de manera rotatoria la parte de bola (21b) del perno de bola (21); y
la barra de soporte (12) incluye: una parte de cuerpo (12a) que se extiende en una forma casi lineal; y unas partes de refuerzo (12b), teniendo cada una de las mismas una forma casi anular y proporcionándose cada una de las mismas en ambos extremos de la parte de cuerpo, en donde cada una de las partes de refuerzo (12b) incluye un agujero (12b1) que tiene un tamaño de semidiámetro interior que permite el paso de la parte de bola (21b);
caracterizada por que:
cada una de las rótulas (13) incluye además un asiento de bola (25) proporcionado para interponerse entre la parte de bola (21b) del perno de bola (21) y una parte rebajada semiesférica (23a) de la carcasa, teniendo el asiento de bola una parte de carcasa (25a) para la parte de bola (21b) e incluyendo el asiento de bola (25) una parte en forma de correa circundante (25b) para cubrir una parte de ecuador (21b1) de la parte de bola (21b), siendo la parte de ecuador (21b1) de la parte de bola (21b) una parte en la que una longitud circundante en la dirección horizontal de la parte de bola (21b) alrededor de la línea de árbol de perno C como el eje central de rotación alcanza el máximo;
cada una de las partes de refuerzo (12b) de la barra de soporte (12) comprende: una parte de base (12b2) que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección de la línea de árbol de perno (C); y una parte plegada (12b3) que tiene una sección longitudinal que se extiende en una dirección ortogonal a la dirección de la línea de árbol de perno (C) y hacia dentro, hacia la parte en forma de correa circundante (25b) del asiento de bola (25), y cada parte de refuerzo está compuesta por la parte de base y la parte plegada tiene una sección transversal casi en forma de L continua de manera casi anular; y
cada una de las partes de refuerzo (12b) está integrada en la carcasa (23) con el fin de rodear la periferia de la parte en forma de correa circundante (25b) del asiento de bola (25).
2. La bieleta de estabilizador (11) como se establece en la reivindicación 1, en donde
la parte de cuerpo (12a) de la barra de soporte (12) tiene una sección transversal casi en forma de U continua de manera casi lineal.
3. La bieleta de estabilizador (11) como se establece en la reivindicación 2, en donde
se proporciona una parte de pared exterior casi en forma de U y curva (12a2) en la parte de cuerpo (12a) para seguir un arco circular de un círculo circunscrito de la parte de cuerpo (12).
4. La bieleta de estabilizador (11) como se establece en cualquier reivindicación anterior,
en donde la parte en forma de correa circundante (25b) se forma para tener un espesor mayor que el espesor de la parte de carcasa (25a) de la parte de bola (25).
5. La bieleta de estabilizador (11) como se establece en cualquier reivindicación anterior,
en donde se forma un hueco mayor de 1 mm entre la parte de refuerzo (12b) de la barra de soporte (12) y el asiento de bola (25).
6. Un método para fabricar una bieleta de estabilizador (11) como se establece en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, incluyendo el método formar la barra de soporte (12),
comprendiendo la formación de la barra de soporte (12):
una etapa de llevar a cabo la formación por prensado de una pieza de trabajo (31) que tiene un tamaño mayor por un margen de plegado que un tamaño externo de la barra de soporte (12), para formar una parte que va a formar la parte de cuerpo (12a) y las partes de refuerzo (12b); y
después de la etapa, una etapa de llevar a cabo un punzonado mediante el que se perforan agujeros en las partes que van a formar las partes de refuerzo (12b), teniendo cada uno de los agujeros un diámetro interior que permite el paso de la parte de bola (21b) del perno de bola (21).
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