ENSAMBLE DE ARTICULACIÓN PARA UN VEHÍCULO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención se relaciona con un ensamble de articulación para un vehículo comprendiendo una articulación que posee una caja de articulación y un vástago de articulación alojado en forma móvil relativo a ésta, una barra que posee una cavidad que está unida con la articulación, un fuelle de obturación que delimita una cámara interior en que la articulación está dispuesta al menos en parte, y una conexión permeable al gas que comunica la cavidad de la barra con la cámara interior del fuelle de obturación. Los ensambles de articulación de este tipo son conocidos del estado de la técnica y son usados, v. gr., para direcciones de cremallera en qué el fuelle de obturación protege al menos una parte del ensamble de articulación de los efectos ambientales y de la contaminación. Al desplazar la cremallera es posible que se presenten fluctuaciones de presión dentro del fuelle de obturación qué pueden ser compensadas a través de la conexión permeable al gas . Del documento JP 5-37644 se conoce una unión entre la barra hueca y una caja en qué se aplica una ranura en la pared de la barra en el lado anterior. Además se
encuentran dos ranuras opuestas entre sí en la pared interna de la barra en la cercanía de una rosca. Del documento JP-63 -104173 se conoce un ensamble de articulación comprendiendo una articulación que está unido mediante un vástago a través de una unión roscada con una barra hueca. En el vástago se encuentra conformada una ranura axial que corre dentro de una rosca que converge en una ranura radial conformada en una brida radial del vástago . Del documento JP 3-8066 se conoce una rótula cuyo piso de caja posee una brida escalonada con un vástago que sobresale en dirección axial y que engancha una barra hueca. En la brida, que está provista de una superficie de llave, se han aplicadas unas ranuras radiales que convergen en unas ranuras axiales, formadas en la superficie envolvente del vástago. La desventaja de esta solución es que a causa de las ranuras en combinación con las superficies de llave se generan unos contornos complejos en que se pueden presentar rebaba o un desgaste mayor de herramientas. Del documento DE 43 31 291 Cl se conoce una unión de articulación que está unida en una pieza con un vástago de conexión axial que posee una rosca externa y está atornillado en una cremallera hueca con una rosca interna complementaria. La cremallera se apoya después de su
montaje en una brida radial hacia la que converge el vástago de conexión en el lado de la caja de la rótula. En el vástago de conexión se ha aplicado unas ranuras de ventilación que convergen hacia la brida radial. La desventaja de esta solución es que las áreas axiales de las ranuras de ventilación pasan por la rosca externa, lo que tiene como consecuencia una producción relativamente complicada. Además, las partes radiales de las ranuras de ventilación pasan por la cara frontal de la brida radial que puede servir simultáneamente como superficie de apoyo al unir la articulación a presión. Esta superficie es reducida a causa de las ranuras de ventilación, lo que tiene como consecuencia, a su vez, limitaciones en el diseño. Partiendo de este estado de la técnica la invención se fundamenta en el objetivo de perfeccionar un ensamble de articulación del tipo referido inicialmente de manera tal que se pueda producir con menos complicaciones y reducir las limitaciones en el diseño. Este objetivo se logra inventivamente mediante un ensamble de articulación según la reivindicación 1. Perfeccionamientos preferidos se dan en las reivindicaciones subordinadas . El ensamble de articulación inventivo para un vehículo, en particular para un vehículo automotor, posee
una articulación que comprende una caja de articulación y un vástago de articulación alojado en forma móvil respecto a ésta, una barra poseyendo una cavidad que está unida con la articulación, un fuelle de obturación que delimita una cámara interior en el cual la articulación está dispuesta completamente o al menos en parte, y una conexión permeable al gas que comunica la cavidad de la barra con la cámara interior del fuelle de obturación, estando formada al menos una parte de la conexión permeable al gas por al menos una perforación conformada en la articulación que desemboca en la cavidad de la barra. Gracias a que la conexión inventivamente permeable al gas que desemboca, a través de la perforación formada en la articulación, en la cavidad de la barra es posible evitar conformar en la zona de la unión entre la articulación y la barra unas ranuras de conducción de aire en una rosca o en una cara frontal de la articulación orientada hacia la barra. En particular es posible que la conexión permeable al gas desemboque a una distancia de la zona de unión entre la articulación y la barra en la cámara interna del fuelle de obturación, de manera que es posible evitar además hacer que la conexión permeable al gas pase a través de una superficie de llave. La conexión permeable al gas puede ser separada así funcionalmente de una rosca, una superficie de apoyo o una superficie de llave, de manera
que se pueden evitar o al menos reducir las desventajas y restricciones referidas con relación al estado de la técnica. La perforación se extiende, además, preferentemente en sentido longitudinal de la barra. No obstante se usa el término "perforación" , la perforación no forzosamente debe haber sido generada mediante taladrar o una mecanización mediante arranque de virutas. En particular es posible realizar la perforación mediante taladrar o mediante estampado. También es posible conformar la perforación durante la colada de la caja de articulación y/o del vástago de articulación, siempre que la caja de la articulación y/o el vástago de articulación son de fundición. En lugar del término perforación sería posible también el uso de conceptos como agujero o entalladura cilindrica, que es en particular alargado y/o permeable al gas, respectivamente, abierto en ambos extremos . La barra puede estar unida al vástago de articulación, en el que se extiende la perforación. Pero de preferencia la barra está unida con la caja de articulación, en que se encuentra conformada la perforación. La perforación puede estar prevista en esto en un piso de la caja de articulación que está orientado en sentido opuesto a una abertura o se ubica en el lado opuesto a ella, a través de la cual el vástago de
articulación se proyecta más allá de la caja de articulación. El piso está formado, en particular, en una pieza con la caja de articulación. La caja de articulación posee preferentemente una entalladura de caja delimitada por una pared de la caja en que se aloja el vástago de articulación. La perforación puede desembocar en esto en la entalladura de la caja, de manera que la cavidad está conectada en forma permeable al gas a través de la perforación con la entalladura de la caja. La conexión permeable al gas puede poseer además al menos una ranura conectada indirecta o directamente con la perforación que está conformada en el interior de la caja de articulación y que desemboca preferentemente en la cámara interna del fuelle de obturación. La ranura puede estar conformada, en esto, v. gr., en la pared de la caja y/o en un casquillo de cojinete dispuesta en la caja de la articulación y en que el vástago de articulación está alojado. De esta manera es posible realizar de manera sencilla una conexión permeable al gas entre la perforación y la cámara interna del fuelle de obturación. En particular es posible prever varias ranuras. También es posible que al menos una ranura conectada con la perforación no se extienda hasta la cámara interna del fuelle de obturación y que termina a una distancia de ésta en el interior de la caja de articulación. En esta ranura, prevista v. gr. en la
pared, puede estar conectada una ranura prevista en el casquillo de cojinete y desembocar en la cámara interna. Además es posible que la conexión permeable al gas posea al menos una perforación de vástago, conformada en el vástago de la articulación y conectada indirecta o directamente a la perforación, desembocando aquella en la cámara interna del fuelle de obturación. La conexión entre la perforación y la perforación de vástago se realiza en esto preferentemente mediante interconexión de la entalladura de caja o de una parte de ésta. Se puede prever además en el vástago de articulación una entalladura de vástago de articulación, abierta hacia la entalladura de caja, en la que desemboca la al menos una perforación de vástago. En particular pueden preverse varias perforaciones de vástago. Según un perfeccionamiento del ensamble de articulación, la perforación misma desemboca en la cámara interna del fuelle de obturación y puede correr para ello, v. gr., en sentido oblicuo con relación al eje longitudinal de la barra. La conexión permeable al gas puede poseer además al menos una segunda perforación, a continuación de la perforación, que corre dentro de la articulación o de la caja de articulación, convergiendo ambas perforaciones en particular dentro de la articulación o de la caja de articulación y que, preferentemente, no tienen una
orientación paralela entre sí. En particular, una de las perforaciones corre en la dirección del eje longitudinal de la barra, mientras que la otra perforación corre oblicua o transversal con relación a este eje longitudinal y, preferentemente, desemboca en o en la zona de la superficie envolvente externa de la caja de articulación en la cámara interna del fuelle de obturación. Ambas perforaciones son realizadas preferentemente como agujeros ciegos que convergen la una a la otra en el interior de la articulación, en particular, dentro de la caja de articulación . La barra puede estar conectada con una transmisión de dirección y ser desplazada mediante una transmisión de dirección, en particular en dirección longitudinal de la barra. La barra está conformada en esto preferentemente como cremallera que forma, junto con la transmisión de dirección, una dirección de cremallera, respectivamente, una transmisión de dirección de cremallera. El fuelle de obturación puede apoyarse en forma hermética por un lado en la transmisión de dirección o en una caja de la transmisión de dirección y por el otro en el vástago de articulación o un elemento de acoplamiento unido con éste. La articulación está conformada preferentemente como rótula, de manera que el vástago de articulación está
conformado como muñón de rótula que está alojado con su esfera de rótula en forma rotatoria y pivotante en la caja de articulación. La cavidad conformada en el interior de la barra corre en particular en dirección longitudinal y se extiende preferentemente hasta la cara frontal de la barra orientada hacia la articulación. La cavidad puede estar delimitada axialmente en el interior de la barra, respectivamente estar formada como agujero ciego. Alternativamente es posible que la cavidad se extienda a través de la barra. Además es posible prever varias cavidades en la barra. La barra puede estar unida a una segunda articulación y extenderse entre estas dos articulaciones. Ambas articulaciones pueden estar provistas en esto en cada caso con una perforación que desemboca en la cavidad y tener en particular la misma estructura. Ya que las perforaciones y ranuras aquí descritas forman parte de una conexión permeable al gas, o constituyen a ésta, se trata preferentemente de perforaciones libres y ranuras libres. Todas las modalidades de la invención pueden poseer un casquillo de cojinete que está dispuesto en la caja de articulación y en el que se encuentra alojado el vástago de articulación. La invención se describe a continuación mediante
unas modalidades preferidas y con referencia a las figuras 1 a 10. En estas figuras se muestran: Fig. 1: Una vista de sección parcial de una dirección de cremallera, Fig. 2: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una primera modalidad de la invención, Fig. 3: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una segunda modalidad de la invención, Fig. 4: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una tercera modalidad de la invención, Fig. 5: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una cuarta modalidad de la invención, Fig. 6: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una quinta modalidad de la invención, Fig. 7: una vista seccionada de una rótula para la dirección de cremallera según una sexta modalidad de la invención, Fig. 8: varios perfiles de ranura, Fig. 9: varios cursos de ranura y Fig. 10: diferentes números de ranuras.
En la Fig. 1 se aprecia una vista seccionada parcial de una dirección 1 de cremallera en que una cremallera 4 está alojada en una caja 2 de una transmisión 3 de dirección y desplazable mediante la transmisión 3 de dirección en el sentido y contra el sentido de la flecha 5. La cremallera 4 posee una entalladura 6 y está unida en al menos un extremo con una rótula 7. La rótula 7 posee una caja 8 de rótula y un muñón 9 de rótula alojado en forma rotatoria y pivotante en ésta, estando asentado éste con una esfera 18 de rótula (véase Fig. 2) en una entalladura 16 de caja (véase Fig. 2), estando formada ésta en la caja 8 de rótula y delimitada por una pared 17 (véase Fig. 2) de la caja 8 de rótula. El muñón 9 de rótula se proyecta más allá de ésta a través de una abertura 19 (véase Fig. 2) prevista en la caja 8 de rótula, apoyándose en esto un fuelle 10 de obturación herméticamente con un extremo en .el muñón 9 de rótula en el exterior de la caja 8 de rótula. El fuelle 10 de obturación se apoya con su otro extremo herméticamente en la caja 2 de la transmisión 3 de dirección, de manera que se forma entre los dos extremos del fuelle 10 de obturación una cámara 11 interna delimitada por éste, en la cual se encuentran dispuestos la caja 8 de rótula, una región en el extremo de la cremallera 4, y una parte del muñón 9 de rótula. El eje longitudinal de la cremallera 4 está señalado con el símbolo de
referencia 12, corriendo la flecha 5 paralelamente a respectivamente en la dirección del eje 12 longitudinal. Si la cremallera 4 es desplazada mediante la transmisión 3 de dirección en sentido contrario de la flecha 5, entonces el fuelle 10 de obturación es comprimido, respectivamente, recalcado, lo que puede provocar un incremento de presión del aire presente en la cámara 11 interna del fuelle 10 de obturación. Si, por lo contrario, la cremallera 4 es desplazada mediante la transmisión 3 de dirección en el sentido de la flecha 5, entonces el fuelle 10 de obturación -configurado como fuelle de pliegues- es extendido, respectivamente, estirado, lo que puede provocar una caída de presión del aire presente en la cámara 11 interna del fuelle 10 de obturación. Para poder compensar semejantes fluctuaciones de presión, la dirección 1 de cremallera posee una conexión 13 permeable al aire (véase Fig. 2) que conecta la cavidad 6 de la cremallera 4 de manera permeable al aire con la cámara 11 interna del fuelle 10 de obturación. De esta manera es posible extraer aire a través de la cavidad 6 de la cámara 11 interna o suministrar aire a la cámara 11 interna. Si la cavidad 6 no se extiende a través de la cremallera 4, entonces es posible desviar el aire, v. gr. , a través de la caja 2 de la transmisión 3 de dirección. En la Fig. 2 se representa la rótula 7 de la
dirección 1 de cremallera según una primera modalidad de la invención en una vista seccionada, estando la cavidad 6 conectada a través de la conexión 13 permeable al gas con la cámara 11 interna dispuesta en el exterior de la caja 8 de rótula del fuelle 10 de obturación -aquí no representado- de manera que permita el paso del aire. La conexión 13 permeable al gas posee una perforación 14 axial configurada en la caja 8 de rótula y al menos una perforación 15 radial, conformada en la caja 8 de rótula, que converge en el interior de la caja 8 de rótula con la perforación 14 axial. Según una primera modalidad, la caja 8 de rótula posee en el extremo orientado hacia la cremallera una entalladura 21 en forma de tarro con una rosca interna en la que engrana una rosca externa conformada en un extremo de la cremallera 4 que es orientado hacia la caja 8 de rótula. La cremallera 4 y la caja 8 de rótula, por lo tanto, están atornilladas entre sí. A continuación se describen más modalidades de la invención, siendo señaladas características idénticas o similares en todas las modalidades con los mismos símbolos de referencia. De la Fig. 3 se desprende una vista seccionada de la rótula 7 según una segunda modalidad de la invención en que la conexión 13 permeable al gas posee una perforación
14 axial que se extiende de la cavidad 6 a través de la caja 8 de rótula hasta la entalladura 16. La perforación 14 está comunicada a través de la abertura 19 y a través de unos intersticios presentes en la entalladura 16 entre la esfera 18 de rótula y la pared 17 con la cámara 11 interna del fuelle 10 de obturación, aquí no representado, de manera que permite el paso del aire. La caja 8 de rótula posee un muñón 20 axial, formado en particular en una pieza con ésta, que está provisto con una rosca externa y que engrana en la cavidad 6 de la cremallera 4. En la región del extremo de la cremallera 4, orientado hacia la rótula 7, está conformada en esto una rosca interna en la pared interna de ésta, que engrana con la rosca externa del muñón 20. La caja 8 de rótula y la cremallera 4, por lo tanto, están atornilladas entre sí. En la Fig. 4 se desprende una vista seccionada de la rótula 7 según una tercera modalidad de la invención, coincidiendo en esto la tercera modalidad con la segunda modalidad excepto por la conexión entre la caja 8 de rótula y la cremallera 4. Según la Fig. 4 se prevé en la caja 8 de rótula una entalladura 21 en forma de tarro que posee una rosca interna en la que engrana una rosca externa conformada en la cremallera 4. La unión entre la cremallera 4 y la caja 8 de rótula, por lo tanto, está formada
mediante una conexión atornillada equivalente a la primera modalidad. De la Fig. 5 se desprende una vista seccionada de la rótula 7 según una cuarta modalidad de la invención, habiéndose aplicado una ranura 22 en la pared 17 de la caja 8 de rótula que se extiende a partir de la perforación 14 hasta la abertura 19. Con excepción de la ranura 22, la cuarta modalidad coincide con la tercera modalidad. A diferencia de ésta se facilita, sin embargo, en esta cuarta modalidad el intercambio de aire entre la cavidad 6 y la cámara 11 interna del fuelle 10 de obturación, aquí no representado, gracias a la ranura 22. La al menos una ranura 22 puede poseer en esto alguna de las formas 26, 27, 28 o 29 de perfil de ranura desprendibles de la Fig. 8, y/o uno de los cursos de ranura desprendible de la Fig. 9. En particular de la Fig. 9 puede desprenderse que la ranura o las ranuras 22 no necesariamente deben extenderse, según una modificación de la modalidad, hasta la abertura 19. También es posible que una ranura 22 tenga un curso en forma de espiral. La Fig. 10 muestra además que se puede prever un número variable de ranuras 22. De la Fig. 6 se desprende una vista seccionada de la rótula 7 según una quinta modalidad de la invención, en que en la esfera 18 de rótula del muñón 9 de rótula se ha
aplicado una entalladura 23, abierta hacia la entalladura 16. Además se ha conformado al menos una perforación 24 en el muñón 9 de rótula que se extiende, partiendo de la entalladura 23, a través del muñón 9 de rótula hasta la cámara 11 interior del fuelle 10 de obturación no mostrado aquí y que forma, por lo tanto, una conexión permeable al aire entre la entalladura 23 y la cámara 11 interior. La Fig. 6 muestra en esto dos perforaciones 24 así. Como la entalladura 23 está abierta hacia la entalladura 16, también la cavidad 6 está comunicada con permeabilidad al aire con la cámara 11 interior. De la Fig. 7 se desprende una vista seccionada de la rótula 7 según una sexta modalidad de la invención, que coincide en esencia con la segunda modalidad. A diferencia de ésta, en la sexta modalidad se encuentra dispuesto en el interior de la cavidad 16 entre la esfera 18 de rótula y la pared 17 de caja un casquillo 30 de cojinete en la que la esfera 18 de rótula está alojada de manera rotatoria y pivotante . En el casquillo 30 de cojinete se prevé en esto al menos una ranura 31 que se conecta con la perforación 14 y se extiende hasta la abertura 19. Se forma así una conexión permeable al aire entre la cavidad 6 y la cámara 11 interior del fuelle 10 de obturación, no mostrado aquí. Para la al menos una ranura 31 existe, correspondientemente, la opción de las formas de perfil de
ranura, cursos de ranura y/o números de ranura desprendibles de las Fig. 8, 9 y 10. A manera de complemento o alternativamente a las ranuras conformadas en el casquillo de cojinete pueden estar conformados también agujeros en el casquillo de cojinete que forman parte de la conexión permeable al gas . No obstante que se muestran sólo en la sexta modalidad, es posible en principio en todas las modalidades que se encuentre dispuesto en el interior de la entalladura 16 entre la esfera 18 de rótula y la pared 17 de caja un casquillo 30 de cojinete. El casquillo de cojinete puede poseer en esto una o varias ranuras y/o agujeros para la conducción del aire. Lista de símbolos de referencia 1 Dirección de cremallera/ensamble de articulación
2 Caja de la transmisión de dirección 3 Transmisión de dirección 4 Cremallera 5 Flecha 6 Entalladura en la cremallera/cavidad 7 Rótula 8 Caja de rótula 9 Muñón de rótula 10 Fuelle de obturación 11 Cámara interior del fuelle de obturación
12 Eje longitudinal de la cremallera 13 Conexión permeable al aire 14 Perforación axial 15 Perforación radial 16 Entalladura en la caja 17 Pared de la caja 18 Esfera de rótula 19 Abertura en la caja de rótula 20 Muñón en la caja de rótula 21 Entalladura en forma de tarro en la caja de rótula
22 Ranura en la pared de la caja 23 Entalladura en el muñón de rótula 24 Perforación en el muñón de rótula 26 Perfil de ranura 27 Perfil de ranura 28 Perfil de ranura 29 Perfil de ranura 30 Casquillo de cojinete 31 Ranura en el casquillo de cojinete