MX2008001347A - Soporte para tubo de la leva. - Google Patents

Abstract

Se monta una unidad de carcasa/soporte del arbol de levas para vehiculos de carga pesada sobre una barra de un sistema de suspension/eje e incluye un tubo (54') de la leva. Un soporte para montar el tubo de la leva en la barra incluye un par de placas (82), (84) que se montan sobre la barra. Cada una de las placas esta formada con una abertura para recibir el tubo (54') de la leva e incluye al menos tres lenguetas (90), y preferiblemente cuatro lenguetas, que se extienden hacia afuera desde cada placa respectiva adyacente a la abertura y hacen contacto con la superficie externa del tubo (54') de la leva. Cada lengueta incluye una superficie generalmente arqueada y opcionalmente texturizada para que corresponda con la superficie externa del tubo de la leva, que tambien puede estar opcionalmente texturizada, para que cuando las placas se monten las lenguetas se acoplen al tubo de la leva mediante un ajuste a presion, minimizando el movimiento del tubo de la leva.

Description

SOPORTE PARA TUBO DE LA LEVA Referencia Cruzada con Solicitud Relacionada Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de patente de EE.UU. No. de Serie 60/725,933, presentada el 12 de octubre de 2005.

Antecedentes de la Invención Campo Técnico La invención se relaciona con sistemas de freno de vehículos de carga pesada, particularmente con unidades de leva para una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas la cual permite una eficiente instalación, aumenta la capacidad de carga y ofrece una mayor resistencia a la deflexión axial y por torsión de un tubo de la leva de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas, reduciendo así el desgaste y proporcionando una fijación más firme del tubo de la leva a la unidad de suspensión, así también aumenta la vida útil de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas.

Antecedentes de la Invención En los sistemas de frenos vehiculares de carga pesada convencionales, se utiliza una leva en S para alzar las zapatas del freno contra el tambor para desacelerar el vehículo. La leva en S se conecta integralmente al árbol de levas, que normalmente se apoya en cada uno de sus extremos mediante un buje o cojinete. Normalmente estos bujes están lubricados o engrasados para reducir la fricción entre los bujes y el árbol de levas. Si los bujes o el árbol de levas se desgastan y/o aumenta la fricción rotacional del árbol de levas contra los bujes, disminuye la eficiencia general del sistema de frenos. Ciertamente, cuando el desgaste del buje o el árbol de levas excede los límites predeterminados, se requiere reemplazar los bujes y/o el árbol de levas. La práctica recomendada en la industria es que cuando el árbol de levas o los bujes en un extremo de un eje requieren de reemplazo, entonces el árbol de levas y/o los bujes en el otro extremo del mismo eje también deberán reemplazarse y los árboles de levas y/o bujes en los demás ejes del vehículo deberán inspeccionarse para detectar el mismo estado de desgaste. Hay dos contribuciones principales para el desgaste del árbol de levas y el buje, a decir, desgaste inducido por la carga y desgaste inducido por la contaminación. El desgaste debido a la carga se encuentra en dos diferentes condiciones que pueden definirse como cuasi estáticas y dinámicas. El caso cuasi estático ocurre cuando se aplican los frenos del vehículo y las fuerzas del frenado reaccionan sobre los bujes del árbol de levas. Esta situación se considera cuasi estática debido a la velocidad rotacional relativamente baja del árbol de levas y la condición inmóvil cuando los frenos se mantienen a una presión constante. En este caso, las cargas en el buje externo son mayores que en el buje interno. En el caso de carga dinámica, por otra parte, ocurre normalmente cuando los frenos se encuentran en estado liberado y el árbol de levas experimenta vibraciones debido a variaciones del camino. Estas vibraciones dan como resultado una carga de impacto del árbol de levas contra los bujes. El desgaste del árbol de lavas y los cojinetes debido a la contaminación es causado principalmente por factores medioambientales. Para reducir esta contaminación, generalmente se disponen sellos en cada extremo de cada buje, que capturan el lubricante dentro de los bujes y limitan el ingreso de contaminantes del ambiente externo. El lubricante no solo actúa para reducir la fricción entre el árbol de levas y los bujes, pero también suspende cualquier contaminante que pueda migrar más allá de los sellos hacia el buje, el lubricante también actúa como una barrera contra la humedad que puede causar corrosión del árbol de levas. Por lo tanto, se han utilizado diversos tipos de unidades de carcasa/soporte para el árbol de levas en la técnica de los sistemas de frenos para proteger y darle soporte al árbol de levas y para asegurar una coaxialidad de los bujes y evitar la fricción rotacional y/o rozamiento excesivo del árbol de levas contra uno o más de los bujes cuando se accionan los frenos. El mantenimiento de la coaxialidad de los bujes también mejora el soporte de carga de los bujes. Más particularmente, cuando los bujes permanecen en estado coaxial, se distribuyen más equilibradamente las cargas a través de la superficie de ambos bujes y hay una menor probabilidad de que el árbol de levas haga contacto con una pequeña área o borde de uno de los bujes. Este apoyo aumenta el área de soporte de carga disponible para el árbol de levas, reduciendo así el desgaste de los bujes debido a condiciones cuasi estáticas y de carga dinámica. Esta unidad de carcasa/soporte del árbol de levas también protege los bujes de la contaminación medioambiental. Uno de estos tipos de unidad de carcasa/soporte del árbol de levas incluye un tubo de la leva y el tubo de la leva elimina ambos sellos sobre los bujes que se utilizan sin un tubo de la leva y reduce en dos la cantidad de ubicaciones para que los contaminantes ingresen en los bujes. El tubo de la leva también proporciona un mayor depósito para la grasa para mejorar la lubricidad y suspender cualquiera de los contaminantes que puedan migrar más allá de los sellos. Sin embargo, las unidades de carcasa/soporte del árbol de levas de la técnica anterior normalmente requieren de una soldadura en el punto de unión del extremo interno del tubo de la leva al vehículo para actuar contra la rotación del tubo inducida por la rotación del árbol de levas. Desafortunadamente, esta soldadura puede estar sujeta a fatiga y fallas. Más aún, debido al requisito de esta soldadura y/o un acuñamiento potencial durante la instalación la unidad de carcasa/soporte del tubo de la leva durante la producción de un sistema de suspensión/eje, la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas debe ajustarse a la medida a un tipo exclusivo de sistema de suspensión/eje. Más específicamente, los diferentes sistemas de suspensión/eje tienen diferentes distancias entre los dos principales puntos de apoyo para la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas, a decir, el sistema de la cruceta del freno y la barra del sistema de suspensión/eje. Por lo tanto, un tamaño de unidad de carcasa/soporte del árbol de levas con puntos de soldadura fijos pueden no ajustarse a varios sistemas de suspensión/eje. Además, el ajuste a la medida también puede ser un requisito en los sistemas de suspensión/eje del mismo tipo debido a pequeñas tolerancias en la distancia entre los puntos de apoyo para el tubo de la leva causadas por variaciones naturales durante los procesos de fabricación. En un esfuerzo por resolver las limitaciones asociadas con la soldadura, en la técnica se conoce el uso de una placa o soporte para el tubo de la leva formado con una configuración predeterminada de cerradura, tal como una forma en D, en combinación con un arosello para sujetar el tubo de la leva y minimizar o evitar la rotación del tubo de la leva. La configuración de ojo de cerradura en la placa de soporte del tubo de la leva es igual a la configuración de la periferia del extremo interno del tubo de la leva. La placa de soporte del tubo de la leva reacciona contra la rotación del tubo de la leva y de esta forma elimina la posibilidad de fatiga y falla de la soldadura. El ajuste deslizable del ojo de cerradura entre el tubo de la leva y la placa de soporte permite además la instalación del tubo de la leva en diferentes tipos de sistema de suspensión/eje, en donde la distancia entre la cruceta del freno y el punto de apoyo de la unidad de suspensión interna del tubo de la leva varía, así como las unidades de suspensión del mismo tipo sin preocupación por las diferentes distancias entre los puntos de apoyo causadas por las variaciones naturales durante los procesos de fabricación. Sin embargo, conforme se desgasta el arosello utilizado en la conexión con estas placas de soporte, se puede hacer menos efectivo para sujetar el tubo de la leva y evitar su rotación. Además, la interconexión de la configuración de ojo de cerradura en la placa de soporte del tubo de la leva con el tubo de la leva puede no ser suficiente para asegurar el tubo de la leva, con lo cual puede ocurrir un movimiento relativo en las interconexiones tanto de la unidad de suspensión al tubo de la leva como del tubo de la leva a la cruceta del freno, dependiendo del estado de ciertos componentes de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas, tal como en el caso del arosello. Esta posible falla combinada para limitar de manera satisfactoria el moviendo relativo del tubo de la leva puede causar un desgaste indeseable sobre las superficies del contacto del componente que, sino se corrige, puede resultar la necesidad de reemplazar los componentes desgastados. La presente invención resuelve los problemas anteriormente descritos de posibles fallas por fatiga y de ajuste a la medida mediante el uso de un soporte o placa de soporte interna y mejorada en el tubo de la leva que tenga una forma generalmente cóncava antes del ensamble y tres o más lengüetas formadas por extrusión para crear un efecto de muelle y de esta forma ejercer fuerzas radiales en el tubo de la leva, con una distribución de fuerzas mejorada para asegurar el tubo de la leva. Además, se pueden volver ásperas las superficies de la pluralidad de lengüetas formadas por extrusión en el soporte, lo que a su vez agrega una fijación adicional a la interconexión por fricción entre el soporte y el tubo de la leva, lo que da como resultado una mayor capacidad de carga y resistencia a deflexión axial y por torsión del tubo de la leva y menor desgaste gradual. Opcionalmente, se pueden utilizar menor de tres lengüetas formadas por extrusión, que incluyen superficies texturizadas o ásperas, sin afectar el concepto general o desempeño de la invención. La presente proporciona una fijación más segura del tubo de la leva a la unidad de suspensión y también prolonga la vida de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas.

Breve Descripción de la Invención Un objetivo de la presente invención es proporcionar un soporte mejorado para el tubo de la leva que aumente la resistencia al movimiento del tubo de la leva inducida por cargas ejercidas sobre el sistema de suspensión/eje durante el funcionamiento del vehículo, así como de cargas causadas por el funcionamiento de sistemas de frenos y que aumente la capacidad de carga de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas, dando como resultado un menor desgaste gradual en la interconexión del soporte del tubo de la leva, para que el tubo de la leva pueda fijarse con mayor firmeza. Aún otro objetivo de la presente invención es proporcionar un soporte para el tubo de la leva que esté libre de soldaduras, lo que facilita la montura de sus componentes asociados de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas en diversos tipos de sistemas de suspensión/eje que tengan diferentes distancias entre la cruceta del sistema de frenos y la barra de la unidad de suspensión, sin tener que ajustar a la medida la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas, así como facilitar la montura en unidades de suspensión del mismo tipo en donde las tolerancias de fabricación pueden crear diferentes distancias entre los puntos de apoyo para la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar este soporte del tubo de la leva que esté libre de componentes de agarre adicionales tales como el arosello, para aumentar la resistencia al movimiento del tubo de la leva. Otro objetivo mas de la presente invención es proporcionar este soporte para el tubo de leva que facilite el ensamble eficiente de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas en un ambiente de producción y que pueda durar durante el uso y se económico de instalar y mantener. Estos objetivos y ventajas pueden obtenerse mediante el soporte para un tubo de la leva y una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas de un sistema de frenos de la presente invención. La unidad de carcasa/soporte del árbol de levas se fija a un sistema de suspensión/eje de un vehículo de carga pesada e incluye al menos una placa montada sobre el sistema de suspensión/eje. La placa está formada con una abertura para recibir el tubo de la leva e incluye al menos una lengüeta que se extiende desde la placa adyacente a la abertura. La lengüeta tiene una superficie para corresponder con una superficie externa del tubo de la leva. Una superficie seleccionada de la cara de la lengüeta y la superficie externa del tubo de la leva tiene una textura en la superficie, que minimiza el movimiento del tubo de la leva. Estos objetivos y ventajas también pueden obtenerse mediante el soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de frenos de la presente invención. La unidad de carcasa/soporte del árbol de levas se fija a un sistema de suspensión/eje de un vehículo de carga pesada e incluye al menos una placa montada sobre el sistema de suspensión/eje. La placa está formada con una abertura para recibir el tubo de la leva. Al menos tres lengüetas se extienden desde la placa adyacente a la abertura. Cada una de las lengüetas tiene una superficie para corresponder con la superficie externa del tubo de la leva, lo que minimiza el movimiento del tubo de la leva.

Breve Descripción de las Figuras La modalidad preferida de la presente invención, ilustrativa del mejor modo en la cual las solicitantes han contemplado aplicar los principios, se muestra en la siguiente descripción y en las Figuras y se explica y expone particularmente y detalladamente en las reivindicaciones anexas. La Figura 1 es una vista en perspectiva invertida y parcialmente esquemática de un sistema de suspensión/eje del tipo útil para un para un vehículo de carga pesada, tal como un remolque o semirremolque y que muestra una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas de la técnica anterior que se monta en cada extremos del sistema de suspensión/eje; la Figura 2 es una vista en perspectiva amplificada de una de las unidades de carcasa/soporte del árbol de levas de la técnica anterior que se muestra en la Figura 1; la Figura 3 es una vista esquemática a tamaño reducido de ciertos componentes de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas de la técnica anterior que se muestra en la Figura 2; la Figura 4 es una vista en plano fragmentado, en donde algunas porciones se han dejado al descubierto y se muestran en sección y las porciones escondidas están representadas por líneas intermitentes, de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas izquierdo de la técnica anterior que se muestra en la Figura 1 y que se muestra montado sobre un eje y la barra de suspensión del sistema de suspensión/eje; la Figura 5 es una vista elevada del soporte de montura del tubo de la leva de la barra de suspensión de la técnica anterior de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas; la Figura 6 es una vista elevada, con porciones escondidas que se muestran con líneas fantasma como transparencia del tubo de la leva de la técnica anterior de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas; la Figura 7A es una vista en perspectiva de un corte transversal o medio del soporte del tubo de la leva de una modalidad ejemplificante de la presente invención; la Figura 7B es una vista en perspectiva fragmentada muy amplificada de la superficie preferiblemente áspera o rugosa de las lengüetas formadas por extrusión del suporte que se muestra en la Figura 7A; la Figura 8A es una vista en perspectiva fragmentada de una modalidad ejemplificante del soporte del tubo de la leva ensamblado de la presente invención que se muestra montado sobre una porción de una barra de unidad de suspensión que sujeta en su lugar y fijamente al tubo de la leva; la Figura 8B es una vista elevada fragmentada del soporte del tubo de la leva que se muestra en la Figura 8A, en donde hay porciones escondidas representadas por líneas intermitentes . Los números de referencias similares se refieren a partes similares en todas las Figuras.

Descripción de las Modalidades Preferidas Haciendo referencia a la Figura 1, para que se pueda comprender mejor la estructura, funcionamiento y ventajas del soporte del tubo de la leva de la presente invención, ahora se describe el ambiente en el cual se utiliza, una unidad de carcasa/soporte de árbol de levas para un vehículo de carga pesada, a decir, un sistema 10 de suspensión/eje de un vehículo de carga pesada. En cuanto al sistema 10 de suspensión/eje incluye unidades 11 de suspensión generalmente idénticas, cada una está suspendida desde un par respectivo de barras de soporte 12, solo una de las unidades de suspensión se describirá aquí. En particular, la barra de soporte 12 se monta fijamente mediante cualquier medio adecuado y depende de la parte inferior del remolque de un vehículo de carga pesada, tal como un semirremolque o un camión con remolque (no se muestra) . Se monta giratoriamente un buje (no se muestra) en la barra de soporte 12 mediante cualquier medio adecuado tal como un sujetador 15. Preferiblemente el buje es del tipo que tiene características multifuncionales. Más específicamente, las características multifuncionales del buje incluyen las proporciones de deflexión y carga requeridas o las proporciones de carga estática de niveles variables en diferentes direcciones para las aplicaciones del sistema de suspensión/eje de semirremolques . La proporción estática del buje es inmóvil en la dirección radial horizontal, de manera que el sistema 10 de suspensión/eje permanezca sustancialmente perpendicular con respecto a la dirección del movimiento del semirremolque a pesar de la carga horizontal que puede colocarse sobre el sistema de suspensión/eje y relativamente suave en dirección radial vertical, para que permitir que el sistema de suspensión y bujes absorban los choques y sacudidas de carga vertical y proporcionen una marcha suave del vehículo para sus ocupantes y cualquier carga transportada por el vehículo. El extremo frontal del brazo de arrastre o la barra 24 a su vez, se fijan en forma rígida al tubo de montaje (no se muestra) que contiene el buje mediante cualquier medio adecuado tal como una soldadura. En términos generales, la barra 24 tiene forma rectangular e incluye paredes 25 y 26 superiores e inferiores y separadas, respectivamente, y paredes laterales 27 y 28 internas y externas y separadas, respectivamente. La pared 25 superior está formada integralmente con las paredes laterales 27, 28 para formar una estructura en forma de U generalmente invertida. La pared 26 inferior se extiende y está soldada y se interconecta entre las paredes laterales 27, 28. Se monta en forma adecuada un amortiguador 29 neumático y se extiende entre la superficie superior del extremo posterior de la pared 25 superior y la parte inferior del vehículo. Se extiende un amortiguador 30 entre estos y se monta en la pared lateral 27 interna de la barra 24 de suspensión y las barras 12 de soporte. Se monta en el soporte 16 una cámara 31 dual de frenos del sistema de frenado del vehículo, que a su vez se monta y depende de la pared 26 inferior de la barra 24 de suspensión, mediante el paso de una biela 32 del pistón de la cámara 31 dual a través de una abertura 14 formada en el soporte. Los sujetadores 19 que están formados integralmente con la cámara 17 del freno de servicio y una cámara 18 del freno de mano. El pistón 32 de la cámara del freno a su vez se fija giratoriamente a un ajustador 33 de tensión. Se extiende un eje 35 entre la barra 24 de suspensión y la barra de suspensión correspondiente opuesta del sistema 10 de suspensión/eje. Se monta en cada extremo del eje 35 un juego de ruedas/llantas (no se muestra) .

Se monta una unidad 50 de carcasa/soporte de árbol de levas en el eje 35 y la barra 24 de suspensión adyacente a cada unidad 11 de suspensión. A continuación solo se describirán las unidades 50 de carcasa/soporte de árbol de levas, ya que la estructura y funcionamiento de cada una de las unidades es similar. Más particularmente, en referencia a la Figura 2, la unidad 50 de carcasa/soporte del árbol de levas incluye un árbol 52 de levas que tiene una leva 53 que se fija de manera inmóvil al extremo externo del árbol de levas. Se monta fijamente una cruceta 51 mediante cualquier medio adecuado, normalmente soldaduras, sobre el eje 35 (Figura 1) y el tubo 54 de la leva se monta en un diámetro interior 55 formado en el extremo del soporte de la cruceta de la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas. Más específicamente y como se muestra mejor en las Figuras 3, 4 y 6, un extremo 46 externo del tubo 54 de la leva se ajusta deslizablemente en el diámetro interno 55 de la cruceta y se empalma con el resalto o saliente 65 dentro del diámetro interior de la cruceta. Con referencia particular a las Figuras 3 y 4, los bujes 59 y 60 externos e internos, respectivamente, se ajustan por fricción en los extremos 46, 47 externos e internos del tubo de la leva. Se ajusta por fricción un sello 61 externo en el extremo 46 externo del tubo de la leva y se dispone adyacente al extremo externo del buje 59 externo. Se ajusta por fricción un sello 63 interno en el extremo 47 interno del tubo de la leva adyacente al extremo interno del buje 60 interno. Se monta giratoriamente el árbol 52 de leva y pasa completamente a través de los bujes 59, 60 externos e internos y del tubo 54 de la leva, de manera que la leva S 53 esté expuesta y ubicada adyacente al extremo 46 externo del tubo de la leva y se exponga un extremo 64 interno ranurado del árbol 52 de levas y que esté ubicado adyacente al extremo 47 interno del tubo de la leva. Se captura una rondana 57 alrededor del árbol 52 de levas entre la leva S 53 y la cruceta 51 para evitar la fricción por contacto entre la leva S y la cruceta. El extremo 47 interno del tubo 54 de la leva en forma generalmente cilindrica está formado con una superficie plana 66. Con referencia adicional a la Figura 1, el extremo 47 interno del tubo de la leva pasa libremente a través de una abertura 67 formada en la pared 28 externa de la barra 24 de suspensión y a través de una abertura 69 formada en la placa 68 de soporte. Más particularmente, la placa 68 de soporte se fija a la superficie interna de la pared lateral 28 externa de la barra mediante cualquier medio adecuado, como una unión con sujetador flotante. Como se muestra en las Figuras 3 y 5, la placa 68 se forma con una abertura 69 generalmente en forma D y de tamaño correspondiente para recibir mediante un ajuste deslizable el extremo 47 interno del tubo de la leva formado con la superficie plana 66. Haciendo referencia ahora a las Figuras 3 y 4, el extremo 64 interno ranurado del árbol 52 de levas se acopla en forma engranada con la superficie interior ranurada del ajustador 33 de tensión, como saben bien los expertos en la técnica. El ajustador 33 de tensión proporciona la transferencia de cargas en línea desde el pistón 32 de la cámara d frenos (Figura 1) hacia una carga de torsión en el árbol 52 de levas. Se acopla a presión un anillo 62 a prensión (Figura 4) en una muesca (no se muestra) formada en el extremo 71 más interno con diámetro reducido del árbol 52 de levas. La ubicación del anillo 62 a presión, en relación interna al ajustador 33 de tensión, limita el movimiento axial interno del ajustador de tensión y su desacoplamiento del árbol 52 de levas. Similarmente, una rondana 58 esta capturada alrededor del árbol 52 de levas entre el extremo 47 interno del tubo de la leva y el ajustador 33 de tensión. Se acopla a presión un anillo 70 a presión en una muesca 75 formada en el árbol 52 de levas internamente y adyacente al extremo 64 interno ranurado del árbol de levas. La combinación de las partes de la rondana 58 y el anillo 70 a presión evita que el árbol 52 de levas se mueva en dirección hacia afuera con ninguna distancia apreciable, pero también reduce el juego del árbol de levas dentro del tubo 54 de la leva, lo cual da como resultado una mayor vida de los sellos 61, 63. Finalmente, la combinación de la rondana 58 y el anillo 70 a presión también evita el movimiento interno apreciable del tubo 54 de la leva.

Se monta una grasera 72 en la abertura 73 formada en el tubo 54 de la leva para permitir la introducción de lubricante tal como grasa consistente hacia el interior del tubo de la leva para lubricar el árbol 52 de levas y los bujes 59, 60. Como se menciona con anterioridad, hay dos contribuyentes principales para el desgate del árbol de levas y los bujes, a decir, el desgaste inducido por la carga y el desgaste inducido por la contaminación. El desgaste inducido por la carga es causado por condiciones dinámicas y cuasi estáticas. En el caso cuasi estático, cuando se aplican los frenos del vehículo, las fuerzas del frenado reaccionan contra los bujes 59, 60. Este caso se considera cuasi estático debido a la velocidad giratoria relativamente baja del árbol 52 de levas y la condición de estado inmóvil cuando se mantienen los frenos a presión constante. En este estado cuasi estático, la carga es mayor en el buje 59 externo que en el buje 60 interno. El caso de carga dinámica normalmente se desarrolla cuando los frenos se encuentran liberados y el árbol 52 de levas experimenta vibraciones debido a irregularidades del camino. Esto da como resultado una carga por impacto del árbol 52 de levas contra los bujes 59, 60. Sin embargo, el uso de un tubo (54) de la leva en una unidad (50) de carcasa/soporte de árbol de levas mantiene los bujes (59), (60) en relación coaxial para evitar de manera efectiva las cargas dinámicas y cuasi estáticas excesivas en los bujes. Más particularmente, esta configuración de partes evita la fricción giratoria excesiva o rozamiento del árbol (52) de levas contra uno o más bujes (59), (60) durante el accionamiento de los frenos y mejora el soporte de carga de los bujes. Esto es, las cargas se distribuyen más uniformemente a través de las superficies de ambos bujes (59), (60) y hay una menor probabilidad de que el árbol (52) de levas haga contacto con una pequeña área o borde de uno de los bujes. También aumenta el área de soporte de carga del árbol (52) de levas, lo que contribuye a un menor desgaste de los bujes (59), (60). Más aún, el uso del tubo (54) de la leva elimina dos interconexiones de sellos y reduce por dos los posibles puntos de ingreso de contaminación hacia el tubo (549 de la leva en comparación con los bujes que se utilizan sin un tubo. El tubo (54) de la leva también proporciona un mayor depósito para grasa para ayudar a atrapar y diluir cualquier contaminante que pueda migrar más allá de los sellos. La placa (68) de soporte que se forma con una abertura (69) en forma de D sirve para evitar la rotación del tubo (549 de la leva inducida por la rotación del árbol (52) de levas. Más específicamente, como se muestra en las Figuras 2 y 5, la superficie plana (66) formada en el tubo 854) de la leva se acopla a la porción F plana de la abertura (69) de la placa de soporte y sirve para evitar la carga por torsión conferida por el tubo. La placa (68) de soporte es un mejoramiento con respecto a varios diseños de unidades de carcasa/soporte de árbol de levas de la técnica anterior en donde el tubo de la leva voladizo se suelda a una placa de soporte de una barra de suspensión, debido a que estas soldaduras son susceptibles a fatigas y fallas debido a las diversas cargas contrarrestadas por la placa. Aunque la placa (68) de soporte elimina la posibilidad de falla o fatiga de la soldadura debido a que está libre de soldaduras, aún se puede mejorar aún más mediante la minimización o evitando la rotación y/o movimiento axial del tubo (54) de la leva. Una modalidad ejemplificante de la placa de soporte o soporte del tubo de la leva de la presente invención se indica generalmente con el número de referencia (80) y se muestra en las Figuras 7 y 8. El ambiente en el cual funciona el soporte (80) del tubo de la leva mejorado de la presente invención es similar al descrito anteriormente para la placa (68) de soporte de la técnica anterior, en donde a continuación se describe cualquiera de las diferencias en cuanto a estructura y funcionamiento entre el ambiente adaptado para usarse con la presente invención y el de las placas de soporte de la técnica anterior. Ya que un par de soportes (80) del tubo de la leva se utilizan en un sistema de suspensión/eje (no se muestra) pero son generalmente idénticos en cuanto a estructura y funcionamiento, solo uno se describe aquí. Específicamente y haciendo referencia a las Figuras 7A y 8B, un soporte (80) mejorado para un tubo de la leva incluye una placa (82) interna y una placa (84) externa, las que son generalmente idénticas. Cada placa (82), (84) está preferiblemente formada mediante extrusión y se construye con un metal resistente como acero, aunque está contemplado que también pueden utilizarse otros métodos de producción y/o materiales resistentes sin afectar el funcionamiento general de la presente invención. Por ejemplo, las placas (82), (84) también pueden elaborarse a partir de materiales como hierro o metal laminado y/o producirse mediante otros métodos como puede ser forjado o colado. Ya que la placa (82) interna y la placa (84) externa tienen generalmente un funcionamiento y estructura idéntica, solamente se describe una aquí. Con referencia particular a la Figura 7A, en la modalidad ejemplificante de la presente invención, la placa (82) interna comprende una placa (86) de base con forma generalmente cuadrada y ligeramente cóncava en dirección interna, a diferencia de la superficie plana. La placa (86) base está formada con una abertura (88) ubicada ahí para recibir un tubo (54') de la leva (Figura 8A) y con cuatro lengüetas (90) con una separación generalmente uniforme y que se extienden hacia fuera de la placa base a lo largo de la circunferencia de la abertura (88). Cada placa (82), (84) tiene preferiblemente cuatro lados (93) y cuatro esquinas (94) y tiene forma cóncava de manera que cuando se ubica en serie a lo largo del tubo (54') de la leva, extendiéndose las lengüetas (90) en direcciones opuestas hacia dentro y hacia fuera, respectivamente, cada una de las esquinas (94) de la placa (82) interna hace contacto con una esquina (94) correspondiente de la placa (84) externa, para que se forme un espacio o separación (96) entre los lados (93) adyacentes de la placa (82) interna y la placa (84) externa, como se ilustra mejor en la Figura 8B. Se forma una abertura (92) en cada esquina (94) en cada placa (86) de base de las placas (82), (849 y los respectivos pares de aberturas están alineados para recibir un sujetador (98), como se describe con mayor detalle a continuación. La abertura (88) formada en cada una de las placas (82), (84) internas y externas está ligeramente sobredimensionada y alineada para recibir el tubo (54') de la leva. Con referencia a las Figuras 7A y 7B, cada una de las lengüetas (90) además comprende una superficie (97) generalmente arqueada para corresponder con la superficie externa del tubo (54') de la leva (Figura 8A) . La superficie (97) está preferiblemente texturizada, esto es, que se encuentra consistentemente áspera o con surcos, para aumentar el coeficiente de fricción entre la cara superficial y la superficie exterior del tubo (54') de la leva cuando se instala adecuadamente, lo que a su vez reduce el desgaste gradual de las interconexiones del tubo de la leva con las lengüetas (90) .

Además, la configuración y estructura anteriormente descritas de las partes aumenta la resistencia a la deflexión axial y por torsión del tubo (54') de la leva, proporcionando así una fijación más resistente del tubo a la barra de suspensión. Está contemplado que el coeficiente de fricción entre cada superficie (97) de la lengüeta y la superficie exterior del tubo (54') de la leva también pueden aumentar al texturizar o hacer áspera la superficie exterior del tubo (54') de la leva en aquellos lugares que harán contacto directo en la superficie (97) de la cara al momento de la instalación. Las superficies ásperas o con surcos en la superficie (97) de la cara y/o sobre la superficie exterior del tubo (54') de la leva pueden obtenerse mediante métodos tradicionales conocidos en la técnica como puede ser mediante el uso de un troquel con una cara áspera para formar la lengüeta (90) y la superficie (97) de la lengüeta o al aplicar un aerosol sobre la superficie (97) de la cara con una sustancia para crear un acabado generalmente áspero tal como aerosol de plasma o pintura epóxica que tenga un aditivo abrasivo. El uso preferido de las cuatro lengüetas (90), que cada una comprende un arco de aproximadamente 90°, también agrega fuerzas de fricción radial ejercida sobre el tubo (54') de la leva, en comparación con los soportes o placas de soporte de la técnica anterior que utilizan solo dos lengüetas, cada una comprende un arco de aproximadamente 180°, lo que aumenta la capacidad de carga en la interconexión del tubo (54') y el soporte (80) . Alternativamente, se pueden utilizar tres lengüetas (90), en cuyo caso, cada lengüeta comprende un arco de aproximadamente 120°, lo que agrega fuerzaß de fricción radial al tubo (54') de la leva en comparación con los soportes de la técnica anterior que utilizan solo dos lengüetas. También se contempla el uso de tres o más lengüetas (90) sin ninguna texturización o abrasión específicas, ya que se ha descubierto que al aumentar la cantidad de lengüetas de dos a tres o más, reduciendo con ello la longitud arcuata de cada lengüeta de 180° a 120° o menos, permite que cada lengüeta muestre un comportamiento similar a un muelle. Este comportamiento similar a un muelle proporciona una distribución de fuerzas más uniforme, lo que aumenta la resistencia neta de cada lengüeta (90), permitiendo con ello que las lengüetas agarren la superficie del tubo (54') de la leva de mejor forma con respecto a la técnica anterior, incluso sin la texturización o abrasión de las superficies (97) de la lengüeta o del tubo (54 ') de la leva. Ciertamente, dependiendo de las consideraciones del diseño, se pueden utilizar tres o más lengüetas (90) con texturización o abrasión de al menos una cara (97) de una lengüeta seleccionada sin afectar el funcionamiento o concepto generales de la invención. Estas características estructurales dan como resultado una mejor duración de la unidad (50') de carcasa/soporte del árbol de levas. Además se contempla que se pueden utilizar menos de tres lengüetas, tal como una o dos, sin afectar el concepto general de la invención. Esto se logra al texturizar o formar surcos sobre la superficie (97) de las lengüetas (90) y/o mediante la texturización o abrasión de la superficie externa del tubo 854') de la leva. Esta texturización o abrasión permite que las lengüetas (90), cuando son menos de tres, agarren mejor la superficie del tubo (54') de la leva con respecto a la técnica anterior. Incluso se contempla aún más que una placa que tenga al menos una lengüeta puede utilizarse sin afectar el concepto o funcionamiento generales de la invención, en donde la placa y la lengüeta están diseñadas para acoplarse a la superficie externa del tubo de la leva para minimizar el movimiento del tubo de la leva. Habiéndose descrito la estructura y configuración de las partes de las modalidades preferidas del soporte (80) mejorado del tubo de la leva de la presente invención, ahora se describe la instalación y funcionamiento del soporte del tubo de la leva. Más específicamente, el tubo (54') de la leva puede colocarse en dirección hacia dentro o hacia fuera para tener en cuenta la variación durante la fabricación en cuanto a la distancia entre los dos principales puntos de apoyo del tubo, a decir la cruceta (51') (Figura 1) y la pared lateral (28') externa de la barra de suspensión de la barra (24'). Por lo tanto, no se requiere de un acuñamiento o ajuste con calzas ni soldadura a la medida durante el ensamblado de la unidad (50') de carcasa/soporte del árbol de levas para considerar estas variaciones. El soporte (80) del tubo de la leva mejorado se instala a lo largo del tubo (54') de la leva al insertar el extremo del tubo de la leva en las aberturas (88) de la placa (84) externa y la placa (82) interna durante la instalación de la unidad (50') de carcasa/soporte del árbol de levas en un sistema de suspensión/eje. Más específicamente, refiriéndose ahora a las Figuras 8A y 8B, la placa (82) externa se coloca adyacente a la superficie interna de la pared lateral (28') externa de manera que las lengüetas (90) se inserten dentro de la abertura (67') que se forma en la pared lateral (28') externa entre la pared lateral externa y el tubo (54') de la leva. La placa (82) interna se coloca adyacente a la placa (84) externa a lo largo del tubo (54') de la leva de manera que cada esquina (94) de la placa interna haga contacto con una esquina (94) correspondiente de la placa externa, y las lengüetas (90) de las placas internas y externas estén orientadas hacia direcciones opuestas hacia dentro y hacia fuera, respectivamente, como se muestra en la Figura 8B. Como resultado, las lengüetas (90) de la placa (84) externa están generalmente orientadas hacia fuera y las lengüetas de la placa (82) interna están generalmente orientadas hacia dentro. También se contempla que la placa (84) externa pueda ubicarse adyacente a la superficie externa de la pared lateral (28') externa y la placa (82) interna se coloca adyacente a la superficie interna de la pared lateral (28') externa, antes de comprimir lateralmente la pared lateral entre la placa interna y la placa externa, sin afectar el concepto o funcionamiento generales de la presente invención. Se contempla incluso que tanto la placa (84) externa como la placa (82) interna puedan ubicarse adyacentes a la superficie externa de la pared lateral (28') externa, sin afectar el concepto o funcionamiento generales de la presente invención. También se contempla que las placas (82), (84) puedan fijarse o montarse al eje del sistema de suspensión/eje sin afectar el concepto general de la presente invención. Se forma una abertura (88) en cada una de las placas (82), (84) interna y externa y está ligeramente sobredimensionada para permitir una fácil instalación del tubo (54') de la leva y permitir la alineación de cada una de las aberturas (92) en la placa (82) interna y placa (84) externa con la abertura (95) correspondiente en la pared (28') externa para recibir un sujetador (98) . En las modalidades preferidas, cada uno de los sujetadores (98) comprende un perno (98) y una tuerca (100), pero está contemplado que también puedan utilizarse otros tipos de sujetadores para fijar el soporte (80) mejorado del tubo de la leva con la pared (28') externa sin afectar el concepto general de la invención. Según otra característica importante de la presente invención, conforme se ajustan los sujetadores (98) y la placa (82) interna y placa (84) externa se fijan de manera que puedan quitarse a la pared (28') externa, las placas (82) base de las placas internas y externas se acercan y aplanan, que a su vez elimina las separaciones (96) que se habían formado debido a la forma cóncava de cada una de las placas base. Más específicamente, ya que los sujetadores (98) se aprietan y las placas (82), (84) interna y externa se aproximan entre sí, cada una de las lengüetas (90) se fuerza radialmente hacia dentro para que correspondan con la circunferencia del tubo (54') de la leva. Esto es, cuando el tubo (54') de la leva se inserta en las placas (82), (84) interna y externa, existe un ajuste deslizable entre el tubo de la leva y las placas internas y externas. Cuando se aprietan los sujetadores (98), las placas (82), (84) internas y externas traban el tubo 854') de la leva mediante un ajuste a presión. Más particularmente, el movimiento radial hacia dentro de las lengüetas (90) ejerce una fuerza radial sobre la superficie exterior del tubo (54') de la leva de manera que se forma un ajuste a presión entre el soporte (80) del tubo de la leva mejorado y el tubo (54') de la leva, la mayor fuerza radial, que puede combinarse con el preferiblemente mayor coeficiente de fricción de la superficie rugosa de cada una de las superficies (97), sirve para aumentar la fricción entre el tubo (54') de la leva y el soporte (80) mejorado del tubo de la leva, lo que a su vez aumenta colectivamente la capacidad de carga de la interconexión del soporte del tubo de la leva, aumenta la resistencia al movimiento giratorio o axial del tubo de la leva, reduce el desgaste gradual y proporciona una fijación más firme y mayor duración de la unidad (50') de carcasa/soporte del árbol de levas. Aunque otros soportes del tubo de la leva de la técnica anterior, tal como un soporte de dos lengüetas con superficies lisas de la lengüeta llevan a cabo su función pretendida, el soporte del tubo de la leva de la presente invención que utiliza tres o más lengüetas (90), tal como pueden ser cuatro lengüetas, en donde cada una puede tener una cara (97) de superficie áspera, aumenta el coeficiente de fricción entre las lengüetas (90) y el tubo (54') de la leva. Esto a su vez aumenta la resistencia del tubo (54') de la leva para evitar el movimiento, lo que resulta en la prevención del desgaste gradual de la interconexión entre el tubo y el soporte (80) . Más específicamente, el soporte (80) del tubo de la leva de la presente invención muestra aproximadamente un 100% de mejoría para minimizar el movimiento del tubo de la leva con respecto a los soportes de la técnica anterior que tienen dos lengüetas lisas, lo que resulta en una fijación más activa del tubo a la barra (24') de suspensión. Se piensa que este mejoramiento del desempeño, por ejemplo, del soporte (80) del tubo de la leva con cuatro lengüetas de la presente invención con respecto a los soportes de dos lengüetas de la técnica anterior se debe a una carga más uniforme del tubo (54') de la leva en que la estructura de cuatro lengüetas proporciona un efecto de muelle que aplica una mejor presión a tubos ovalados o ligeramente distorsionados que no son precisamente cilindricos, con lo cual se aumenta la capacidad de carga de la interconexión de soporte del tubo de la leva/tubo de la leva. No obstante el mejoramiento llevado a cabo por la configuración de cuatro lengüetas, como se describe anteriormente, también se contempla que se puede utilizar una configuración de tres lengüetas, en donde cada lengüeta tiene un arco de aproximadamente 120°, sin afectar el concepto o funcionamiento general de la presente invención. Se entiende que el uso de tres lengüetas también proporciona un efecto de muelle similar y también aumenta la capacidad de carga de la interconexión del soporte del tubo de la leva/tubo de la leva. Las ventajas anteriores también contribuyen a prolongar la duración de la unidad (50') de carcasa/soporte del árbol de levas. Debe apreciarse que se pueden utilizar sin afectar el concepto y funcionamiento generales de la presente invención, otras formas geométricas de las placas (86), aberturas (88) y 890) que se forman en las placas, lengüetas (90) y la forma correspondiente del extremo (47) interno del tubo de la leva que se acopla a las placas. Se entiende que los medios de sujeción distintos al sujetador (98) también pueden emplearse. También debe apreciarse que el soporte (80) del tubo de la leva puede utilizarse junto con otros tipos de unidades de carcasa/soporte del árbol de levas que las que se muestran y describen aquí, en combinación con sistemas de suspensión/eje distintos al tipo que se muestra y describe aquí, así como en todos los tipos de vehículos de carga pesada y otros tipos de sistemas de frenos, tales como un sistema en donde la cruceta se extienda hacia delante, sin afectar el concepto o funcionamiento generales de la presente invención. Se ha descrito la presente invención con referencia a la modalidad ejemplificante específica. Debe entenderse que esta ilustración es a manera de ejemplo y de ninguna forma limitante. A otros se les puede ocurrir alteraciones y modificaciones potenciales al leer y comprender esta descripción y debe entenderse que la invención incluye todas estas modificaciones y alteraciones y sus equivalentes. En consecuencia, se simplifica el soporte del tubo de la leva mejorado, proporciona una estructura efectiva, segura y económica y eficiente que logra todos los objetivos enumerados, elimina las dificultades encontradas en los soportes del tubo de la leva de la técnica anterior y resuelve problemas y obtiene nuevos resultados en la técnica. En la descripción anterior, se han utilizado ciertos términos por brevedad, claridad y comprensión; pero no necesariamente implican limitaciones en cuanto a éstos más allá de los requerimientos de la técnica anterior, debido a que estos términos se utilizan para propósitos descriptivos y pretenden ser interpretados en su sentido más amplio. Más aún, la descripción e ilustración de la invención es a manera de ejemplo y el alcance de la invención no está limitado a los detalles exactos que se muestran o describen. Habiéndose descrito las características, descubrimientos y principios de la invención, la forma en que se construye el soporte del tubo de la leva mejorado, en que se configura y utiliza, las características de construcción y configuración y los nuevo, útiles y ventajosos resultados obtenidos; en las reivindicaciones anexas se describen las novedosas y útiles estructuras, dispositivos, elementos, configuraciones, partes y combinaciones .

Claims (14)

1. R?IVINDICACIONES 1. Un soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno, en donde la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas está fija a un sistema de suspensión/eje de un vehículo de carga pesada, caracterizado porque el soporte comprende: al menos una placa montada sobre el sistema de suspensión/eje, la placa está formada con una abertura para recibir el tubo de la leva e incluye al menos una lengüeta que se extiende desde la placa adyacente hacia la abertura, la lengüeta tiene una superficie para corresponder con la superficie externa del tubo de la leva; una superficie externa seleccionada del tubo de la leva y de la superficie de la lengüeta que tiene textura sobre esta superficie, en donde el movimiento del tubo de la leva se minimiza.
2. 2. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de frenos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte incluye dos placas, la placa se monta sobre el soporte en una barra del sistema de suspensión/eje.
3. 3. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de frenos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las placas son placas cóncavas generalmente orientadas hacia lados opuestos y la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas además comprende medios para comprimir conjuntamente las placas.
4. 4. El soporte de un tubo de leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque cada una de las placas está formada con al menos una abertura para recibir un sujetador y los medios para comprimir conjuntamente las placas incluyen un sujetador mecánico que pasa a través de las aberturas alineadas en el sujetador hacia las placas.
5. 5. El soporte para un tubo de levas de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lengüeta incluye una superficie generalmente arqueada, tanto la superficie de la lengüeta como la superficie externa del tubo de la leva tienen una superficie texturizada.
6. 6. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la placa incluye al menos 3 lengüetas.
7. 7. El soporte de un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lengüeta se extiende hacia afuera desde la placa.
8. 8. Un soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de frenos, en donde la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas está fija a un sistema de suspensión/eje de un vehículo de carga pesada, caracterizado porque el soporte comprende: al menos una placa montada sobre el sistema de suspensión/eje, la placa se forma con una abertura para recibir el tubo de la leva e incluye al menos 3 lengüetas que se extienden desde la placa adyacente hacia la abertura, cada una de las lengüetas tiene una superficie para corresponder con la superficie externa del tubo de la leva, con lo cual se minimiza el movimiento del tubo de la leva.
9. 9. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de frenos de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el soporte incluye dos placas, el soporte se monta sobre una barra del sistema de suspensión/eje.
10. 10. El soporte de un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque las placas son placas cóncavas generalmente orientadas hacia lados contrarios y la unidad de carcasa/soporte del árbol de levas además comprende medios para comprimir conjuntamente las placas.
11. 11. El soporte de un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada una de las placas está formada con al menos una abertura para recibir un sujetador, y los medios para comprimir conjuntamente las placas incluyen un sujetador mecánico que pasa a través de las aberturas alineadas en el sujetador en las placas.
12. 12. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas de un sistema de freno de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las lengüetas incluyen una superficie generalmente arqueada, al menos una superficie de la lengüeta seleccionada está texturizada.
13. 13. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la superficie externa del tubo de la leva es una superficie texturizada.
14. 14. El soporte para un tubo de la leva de una unidad de carcasa/soporte del árbol de levas del sistema de freno de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las lengüetas se extienden hacia afuera desde la placa.