MX2008000689A

MX2008000689A - Metodo para la produccion de una rotula y rotula producidasegun el metodo referido.

Info

Publication number: MX2008000689A
Application number: MX2008000689A
Authority: MX
Inventors: Volker Grube; Alfons Nordloh; Metin Ersoy
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-03-19
Also published as: JP2009501885A; BRPI0613416A2; DE102005034210B4; US9470259B2; CN101228018B; AU2006272232A1; US20140199113A1; CN101228018A; WO2007009423A1; US20080193208A1; KR20080036990A; RU2392508C2; DE102005034210A1; RU2008105628A; KR101311646B1

Abstract

La invencion se relaciona con un metodo para la produccion de una rotula y una rotula producida segun el metodo referido. El objetivo es permitir una produccion sencilla de una rotula completamente montada con un momento bajo de torsion y de vuelco. La rotula referida es producida de manera tal que la caja de rotula es producida usando un metodo de moldeo por inyeccion o de fundicion en que la rotula con el asquillo de rotula superpuesto es recubierta por materia metalica o un plastico. Segun la invencion, el diseno basicamente esferico del casquillo de rotula es modificado ligeramente. El casquillo de rotula es provisto con al menos un area teniendo una seccion con protuberancia que se comporta elasticamente con relacion a la presion que actua durante el proceso de moldeo por inyeccion o fundicion y es abombado ligeramente hacia fuera despues del proceso de moldeo por inyeccion o fundicion. Esto garantiza que el casquillo de rotula no se apoye de area completa en la esfera de rotula despues del proceso de moldeo por inyeccion o de fundicion.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE UNA RÓTULA Y RÓTULA PRODUCIDA SEGÚN EL MÉTODO REFERIDO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un método para la producción de una rótula. Se relaciona además a una rótula producida según el método, estando conformado de una manera especial en particular su casquillo de rótulo respectivamente el casquillo de cojinete. Las rótulas transmiten y absorben fuerzas en varias direcciones. Se usan, por ejemplo, en la construcción de automóviles en el área de la dirección, respectivamente la barra de acoplamiento. Los cojinetes de este tipo consisten esencialmente de un pivote de rótula en cuyo extremo se encuentra una esfera, un casquillo que aloja la esfera del pivote, así como una caja de rótula que aloja el casquillo y partes del pivote de rótula. La esfera del pivote de rótula se desliza en el casquillo precargado y lubricado por vida, que es protegida por la caja contra humedad y suciedad. La caja de rótula está' protegida, además, en su lado abierto para alojar el pivote mediante un fuelle de obturación, así como contra una salida del lubricante. Una abertura en la parte posterior de la caja de rótula, prevista además en muchas ocasiones, está cerrada por una tapa de cierre. Los componentes de rótula precedentemente referidos se producen usualmente por separado y se ensamblan a continuación den un proceso de montaje para formar una rótula. Esto, sin embargo, debe considerarse como una desventaja debido al costo del montaje. Ya por el documento DE 195 13 714 Cl se conoce un método en que el casquillo de rótula está colocado sobre la esfera del pivote de rótula y la disposición completa, dada así, es recubierta por moldeo por inyección para formar una caja de rótula. Pero en el procedimiento descrito en la publicación existe el riesgo de que el casquillo de rótula sea prensado contra la esfera de rótula de manera tal, debido a la presión durante el recubrimiento por moldeo por inyección, que se apoya en ésta por toda el área. Pero una superficie de apoyo demasiado grande tiene desventajosamente la consecuencia que el momento de torsión y de vuelco aumente de manera indeseable. El objetivo de la invención es, por lo tanto, indicar un método que permite una producción sencilla de una rótula completamente ensamblada y como cuyo resultado se produce una rótula de funcionamiento confiable con un momento de fricción bajo, así como un momento de torsión y de vuelco bajo, en que se asegura una lubricación apropiada de las superficies deslizantes de la rótula y del casquillo de rótula, respectivamente del casquillo de cojinete.

Además debe describirse una rótula producible mediante este método . El objetivo se logra mediante un método teniendo las características de la reivindicación principal. Una rótula que cumple el objetivo es caracterizada por la primera reivindicación de dispositivo. Acondicionamientos y perfeccionamientos ventajosos de la invención son indicados en las respectivas reivindicaciones subordinadas. Tanto el método propuesto para cumplir el objetivo, como también la rótula que puede producir según él, se relacionan con una rótula del tipo conocido en principio. Éste consiste de un pivote de rótula con una esfera de rótula formada en el extremo del pivote de rótula, una caja de rótula abierta en un lado que aloja esta esfera de rótula, un casquillo esencialmente esférico, lubricado por vida, dispuesto entre la esfera y la caja de rótula, y un fuelle de obturación que cierra el lado abierto de la caja de rótula en el área de la transición entre la esfera de rótula y el vastago del pivote de rótula 'que sale de la caja de rótula. La rótula correspondiente es producida en esto de manera tal que la caja de rótula es producida en un método de moldeo por inyección o fundición (por ejemplo, fundición por inyección) , en que la esfera de rótula, con el casquillo de rótula superpuesto, es recubierta por una materia metálica o un plástico. Sin embargo, la configuración -en principio esférica- del casquillo de rótula es modificada un poco inventivamente. Para ello se provee el casquillo de rótula en al menos una región con una protuberancia que reacciona elásticamente a la presión ejercida durante el proceso de moldeo por inyección o fundición, y se arquea al terminar el proceso de moldeo por inyección o de fundición frente a la -en lo demás- forma esférica del casquillo de rótula respectivamente casquillo de cojinete. De esta manera se logra que el casquillo de rótula no se apoye de área completa en la esfera de rótula después del proceso de moldeo por inyección o fundición. Para la producción de la rótula se superpone el casquillo de rótula, configurado de la manera precedentemente descrita, a la esfera de rótula y se recubre junto con ésta mediante moldeo por inyección. En un proceso de ensamble posterior al proceso de moldeo por inyección o fundición se complementa finalmente el sistema de obturación con el fuelle de obturación. Al evitar un contacto de área completa entre el casquillo de rótula y lá esfera de rótula, se delimita en la aplicación de la rótula el momento de fricción entre el casquillo de rótula y la rótula, así como el momento de torsión y de vuelco. De esta manera se garantizan buenas características de funcionamiento de la rótula y una larga vida útil de sus componentes. De manera ventajosa puede realizarse en una rótula con una caja de rótula metálica en el curso de un proceso de fundición un recubrimiento metálico entre la esfera de rótula y la caja de rótula. La caja de rótula está realizada de manera tal, en esto, que se extiende casi hasta la transición entre la esfera de rótula y el vastago del pivote de rótula, siendo el diámetro de la caja de rótula, en la región de su abertura atravesada por el pivote de rótula, más pequeño que el diámetro de la esfera de rótula. Debido al solape metálico que se da de esta manera, se evita más confiablemente, de manera ventajosa, que el pivote de rótula sea arrancado. Según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la caja de rótula es provista de un vastago en que un tubo, o una varilla, formada de manera correspondiente, al recubrirla por moldeo por inyección en el curso de la producción de la caja de rótula. Una alternativa consiste en producir durante la moldeo por inyección o fundición sólo un muñón de vastago en la caja de rótula y fijar un tubo o una varilla, que deben ser unidos con ella, mediante inserción en frío o caliente. En una rótula inventiva, se encuentra formada una elevación abombada hacia fuera en el casquillo de rótula en la región del polo de la esfera de rótula. El casquillo de rótula, respectivamente, de cojinete consiste en esto de un plástico que es deformable elásticamente, al menos en la región de este abombado. En el proceso de moldeo por inyección respectivamente fundición para la producción de la caja de rótula, el abombado elásticamente deformable del casquillo de rótula -superpuesto previamente a la esfera de rótula- es prensado contra la superficie de la esfera de rótula. Debido a la configuración especial y la selección de una materia elástica correspondiente como, por ejemplo, polioxi metileno, poliamida, sulfuro de polifenileno o poliftalamida, la protuberancia referida, sin embargo se vuelve a arquear al menos parcialmente hacia fuera al terminar el proceso de moldeo por inyección o fundición. Debido a ello, al menos en la región de la protuberancia permanece un intersticio entre el contorno interno del casquillo de rótula y la esfera de rótula. De esta manera se evita un contacto de área completa entre el casquillo de rótula y la esfera de rótula, con lo que se logra una reducción del momento de fricción, así como del momento de torsión y de vuelco. Según un perfeccionamiento preferido de la rótula configurada inventivamente, el casquillo de rótula posee al menos en la región de la protuberancia abombada hacia fuera una nervadura en su superficie interna. Ésta está prevista para el caso de que, debido a las tolerancias con relación al proceso de moldeo por inyección respectivamente fundición, o de tolerancias con relación a la materia y forma del casquillo de rótula, el abombado excepcionalmente deja de retornar elásticamente después de concluir el proceso de moldeo por inyección, respectivamente, fundición. En este caso se asegura, gracias a las nervaduras, que el casquillo de rótula no se apoye, no obstante, en la esfera de rótula de área completa . La nervadura referida puede tener diseños diversos con relación a su geometría. Según una opción prevista se extiende, partiendo del polo de la geometría esencialmente esférica, varios nervios a manera de rayos en la superficie interna de la región abombada hacia fuera del casquillo de rótula, extendiéndose en sentido transversal a ellos varios nervios paralelos entre sí, así como con relación al ecuador de esfera de la esfera de rótula. En otra modalidad, el casquillo de rótula posee en su superficie interna en la región de la protuberancia abombada hacia fuera una multiplicidad de nervios que se cruzan en ángulo recto con relación a una proyección de área de la superficie esférica. ' Preferentemente, la esfera de rótula posee además en su superficie externa varias secciones en forma de nervios que se extienden en sentido longitudinal que generan un bloqueo contra rotación. Éstas impiden un giro del casquillo de rótula en la caja de rótula. En otra modalidad ventajosa se coloca un anillo en la región de la abertura de la caja de rótula entre la caja de rótula y el casquillo de rótula cuya sección sobresaliente de la abertura de la caja de rótula forma el asiento de fuelle para el fuelle de obturación. De esta manera se aumenta ventajosamente el solape metálico, en el caso de una caja de rótula metálica, entre la caja de rótula y la esfera de rótula. La invención se explica a continuación una vez más mediante unos ejemplos de realización. En los dibujos asociados se muestra: Fig. 1: Una primera modalidad de la rótula inventiva teniendo un vastago en forma de tubo Fig. 2: Una rótula comparable con la modalidad según la Fig. 1, cuya caja está unida a una varilla Fig. 3: Otra modalidad con un vastago en forma de tubo Fig. 4: Una modalidad con un disco colocado entre la región de la abertura de caja entre el casquillo de rótula y la caja Fig. 5: Modalidades del casquillo de rótula. La Fig. 1 muestra una modalidad posible de la rótula inventiva. Ésta consiste, de manera en sí conocida, de un pivote 3, 4 de rótula cuya esfera 4 de rótula es alojada en una caja 7 de rótula. Entre la caja 7 de rótula y la esfera 4 de rótula se encuentra dispuesto un casquillo 1, 1' de rótula lubricado por vida. La modalidad representada fue producida en la manera que el casquillo 1,1' de rótula fue superpuesto en la esfera 4 de rótula y a continuación se produjo la caja 7 de rótula mediante recubrimiento por moldeo por inyección o fundición del casquillo 1,1' de rótula y de la esfera 4 de rótula. En una etapa de ensamble siguiente se completó el sistema de obturación con el fuelle 8 de obturación. Para evitar que el casquillo 1, 1' de rótula se apoye de área completa en la esfera 4 de rótula después del proceso de recubrimiento por moldeo por inyección, el casquillo 1,1' de rótula se ha configurado de una manera especial en seguimiento de la idea inventiva fundamental. Según se aprecia, el casquillo de rótula referido posee en la región del polo 5 de la esfera 4 de rótula una protuberancia 1' abombado hacia fuera. Adicionalmente, en el área de este abombamiento 1' se prevé en la superficie interna del casquillo 1,1' de rótula una nervadura 2. Gracias a estas medidas referentes a la configuración del casquillo 1,1' de rótula se impide que el casquilló 1,1' de rótula se apoye por área completa en la esfera 4 de rótula. Ciertamente, el casquillo 1,1' de rótula es empujado durante el proceso de moldeo por inyección, respectivamente, de fundición contra la superficie de la esfera de rótula 4, pero la protuberancia 1' prevista en el casquillo 1,1' de rótula vuelve a arquearse hacia fuera después de terminar el proceso de moldeo por inyección, respectivamente, de fundición al menos en parte. En caso de que este resultado deseable no llegase a presentarse excepcionalmente, se garantiza de todas maneras al menos por una nervadura 2 prevista en el contorno interno que se logra una restricción del momento de fricción. En el caso de la rótula representada en la Fig. 1, un vastago 12 previsto para la unión con un elemento adicional forma parte integral de la caja 7 de rótula. Para ellos se ha recubierto un tubo 13 metálico junto con los demás elementos para la producción de la caja de rótula. La Fig. 2 muestra una modalidad de la rótula inventiva comparable, en principio, con la Fig. 1. Diferentemente que la modalidad explicado en lo precedente, en lugar de un tubo 13 se ha recubierta una varilla 13' por moldeo por inyección para la producción del vastago 12. Igual como la rótula según la Fig. 1, el borde de apoyo del pivote de rótula está configurado en forma, de un polígono 14. De esta manera se mejora la facilidad de mantenimiento del componente. Para compensar la reducción de la superficie de apoyo causada por ello, se superpone a presión por debajo del polígono 14 todavía un disco 15 en el pivote respectivamente el vastago 3 del pivote 3, 4 de rótula.

La Fig. 3 muestra otra modalidad, también comparable en principio con las modalidades explicadas en lo precedente. Aquí sin embargo, se ha conformado sólo un muñón 12' para la realización de un vastago en la caja 7 de rótula y éste se ha unido con un tubo 13, por ejemplo, mediante inserción en frío. La Fig. 4 muestra un perfeccionamiento de la rótula inventiva en que se coloca un anillo 11 adicional entre el casquillo 1,1' de rótula y la caja 7 de rótula en la región de su abertura, y al menos en parte fue recubierto por moldeo por inyección junto con los demás componentes. Gracias a ello se aumenta en forma ventajosa el solape (en el caso de una caja 7 de rótula metálica se habla de un solape metálico) entre la caja 7 de rótula y el pivote 4 de rótula y con ello se protege aún más contra la posibilidad de arrancarlo. Al igual como todas las demás modalidades precedentemente explicadas, la rótula es obturada contra suciedad y contra la salida del lubricante mediante un fuelle 8 de obturación colocado después del proceso de recubrimiento por moldeo por inyección respectivamente fundición. La Fig. 5 muestra posibles modalidades del casquillo 1,1' de rótula de la rótula inventiva. El casquillo 1,1' de rótula posee, según la idea inventiva, en el área del polo 5' una protuberancia 1' ligeramente abombada hacia fuera. Su superficie interna tiene un contorno de nervaduras 2 en la región de esta protuberancia. Ejemplos de esta nervadura son indicados al lado bajo a) y b) . En la nervadura 2 según la forma a) se extienden varios nervios 2' en forma de rayos, partiendo del polo 5' . Transversalmente a estos se extienden varios nervios 2" paralelos entre sí y con relación al ecuador de esfera. En la modalidad según b) se ha conformado una multiplicidad de nervios 2'" que se cruzan en ángulo recto, referido a la superficie esférica del casquillo 1,1' de rótula. Las estructuras de nervadura mostradas son a guisa de ejemplo y se separan en la figura sólo para su mayor claridad de la forma externa del casquillo 1,1' de rótula. Pero están formados en todo caso en una pieza con el casquillo 1,1' de rótula. El casquillo 1,1' de rótula representado en la figura posee además en su cara externa varios nervios o resaltes que sirven como seguro contra rotación y que impiden un giro del casquillo 1,1' de rótula en la caja 7 de rótula. Lista de símbolos de referencia 1,1' Casquillo de rótula, respectivamente, de cojinete 1' Protuberancia 2 Nervadura 2', 2", 2'" nervios 3 Vastago del pivote de rótula 4 Esfera del pivote de rótula 5 Polo de la esfera de rótula 5' Polo del casquillo de rótula Ecuador de la esfera de rótula 7 Caja de rótula 8 Fuelle de obturación 9 Intersticio 10 Nervios o resaltes (externos) 11 Anillo 12 Vastago 12 Muñón de vastago 13 Tubo 13' Varilla 14 Polígono 15 Disco

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para la producción de una rótula consistiendo de un pivote de rótula teniendo una esfera de rótula conformada en un extremo, una caja de rótula que aloja la esfera de rótula y un casquillo de rótula esencialmente esférico, dispuesto entre la esfera de rótula y la caja de rótula, produciéndose la caja de rótula en un proceso de moldeo por inyección o de fundición en que la esfera de rótula con el casquillo de rotula superpuesto es recubierta con una materia metálica o con un plástico y siendo complementado un sistema de obturación en un proceso de ensamble posterior al proceso de moldeo por inyección o fundición mediante un fuelle de obturación, caracterizado porque el casquillo de rótula es provisto en al menos una región con una protuberancia que se comporta elásticamente frente a la presión ejercida durante el proceso de moldeo por inyección o de fundición y que se arquea hacia fuera en comparación con su forma en lo demás esférica de manera que el casquillo de rótula no se apoya de área completa en la esfera de rótula después de producir la caja de rótula.

2. Método según la reivindicación 1 en qué la rótula es recubierta con una caja de rótula metálica, caracterizado porque se realiza en el curso del proceso de moldeo por inyección o de fundición un recubrimiento metálico entre la esfera de rótula y la caja de rótula.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la caja de rótula es provista en el curso del proceso de moldeo por inyección o de fundición con un vastago para la unión con otras unidades, recubriendo un tubo o una varilla junto con los demás componentes por extrusión.

4. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque a la caja de rótula se une por moldeo por inyección un muñón de vastago y este es unido, después de terminar el proceso de moldeo por inyección o fundición, mediante inserción en frío o inserción en caliente con un tubo o una varilla.

5. Rótula consistiendo de un pivote de rótula teniendo una esfera de rótula conformada en un extremo, una caja de rótula abierta en un lado que aloja la esfera de rótula, consistiendo de metal o plástico y producida en un proceso de moldeo por inyección o de fundición, un casquillo de rótula esencialmente esférica, lubricado por vida, dispuesto entre la esfera de rótula y la caja de rótula, y un fuelle de obturación que cierra el lado abierto de la caja de rótula en la región de la transición entre la esfera de rótula y vastago del pivote de rótula sobresaliente, caracterizada porque el casquillo de rótula posee en la región del polo de la esfera de rótula una protuberancia abombada hacia fuera en cuya región, en que queda un intersticio entre el contorno interno del casquillo de rótula y la esfera de rótula, aún después de terminar el proceso de moldeo por inyección o de fundición en qué la esfera de rótula y el casquillo de rótula superpuesto en esta es recubierta mediante moldeo por inyección junto con la caja de rótula.

6. Rótula según la reivindicación 5, caracterizada porque el casquillo de rótula posee en su superficie interna, orientada hacia la esfera de rótula, una nervadura en la región de la protuberancia.

7. Rótula según la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque en la superficie interna de la protuberancia abombada hacia fuera del casquillo de rótula esencialmente esférica, partiendo de su polo, se extienden en forma de rayos varios nervios y se extienden, transversalmente a estos nervios, varios otros nervios dispuestos paralelamente entre sí y con relación al ecuador de esfera de la esfera de rótula.

8. Rótula según" la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque el casquillo de rótula posee en la superficie interna de la protuberancia abombada hacia fuera una multiplicidad de nervios que se cruzan, con relación a una proyección de área de la superficie esférica, a un ángulo recto.

9. Rótula según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque en la superficie del casquillo de rótula en dirección opuesta a la esfera de rótula se encuentran dispuestos uno o varios nervios para la formación de un seguro contra giro.

10. Rótula según una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque en la región de la abertura de la caja de rótula se encuentra insertado un anillo entre la caja de rótula y el casquillo de rótula, cuya sección que se proyecta más allá de la abertura de la caja de rótula forma el asiento de fuelle para el fuelle de obturación.