MX2011007407A - Soporte de motor encapsulado, compuesto. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un soporte de motor encapsulado compuesto que comprende un buje de hule que tiene una concha de metal recibida alrededor del buje. Un soporte de plástico que tiene una cavidad recibe el buje y la concha en el mismo. La invención se refiere igualmente a un método asociado de fabricación del conjunto de soporte que comprende la introducción de un buje en el interior de un molde, la introducción de un material que puede ser moldeado en el interior del molde alrededor de por lo menos una porción del buje para formar un soporte, y el endurecimiento del soporte alrededor del buje.

Description

SOPORTE DE MOTOR ENCAPSULADO. COMPUESTO Antecedentes de la Invención Esta solicitud reivi ndica la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de E . U . No . de Serie 61 /1 43, 1 76, presentada el 8 de enero de 2009, cuya descripción se i ncorpora expresamente en la presente por referencia .

Esta descripción se refiere a un soporte de motor o que reacciona al par de torsión y a un método de ensamblado del soporte. Típicamente, los soportes de montaje de motor se hacen de hierro fund ido, aluminio fundido o acero estampado. U n restrictor de manguito o rollo , hecho por separado, se presiona hacia una abertura o cavidad del soporte fundido o estampado. La abertura es suficientemente más pequeña de manera que se requiere la fuerza sustancial para presionar el manguito hacia la abertura.

Más recientemente, se han propuesto soportes de plástico compuesto . El ensamble de soporte aún incorpora un manguito de hule en el soporte de compuesto . Se conocen maneras en las cualés el manguito de hule pre-moldeado se une al soporte de compuesto . En un primer arreglo , el manguito se presiona hacia el soporte de compuesto en una manera similar al manguito de hule pre-moldeado que se presiona hacia un soporte vaciado o estampado . En el segundo arreglo, el manguito de hule se moldea en el soporte de compuesto. Es deci r, el soporte de compuesto se pre-moldea o pre-fabrica origi nalmente y después se moldea el manguito de hule in situ (moldeado con la abertura) del soporte de compuesto.

Estos arreglos anteriores requieren que el manguito se pre-comprima o presione con fuerza significativa hacia la abertura del soporte para asegurar la retención del manguito . Además, pasos de ensamblado adicionales y altos costos de herramental están asociados con estos arreglos. En la manera anterior de moldear el manguito de hule en el soporte pre-fabricado, resultan cargas de tensión a medida que cura el hule . Específicamente, las cargas de tensión se desarrollan como resultado del encogimiento del h ule durante el proceso de curado.

En consecuencia , existe una necesidad para reducir costos, reducir el peso, reducir la complejidad y permiti r el uso de un soporte de material compuesto .

Breve Descripción de la I nvención Se describen un nuevo ensamble de soporte y un método para formar un ensamble de soporte.

El método para formar un ensamble de soporte incluye insertar un manguito pre-moldeado o pre-fabricado en un molde, introduci r un material que se puede moldear al rededor de por lo menos una porción del manguito para formar un soporte y curar el soporte alrededor del manguito lo que resulta en el encogimiento del soporte para retener el manguito .

En una modalidad de ejemplo , el material moldeable es un material compuesto o de plástico que se introduce en el molde.

El paso de inserción del manguito incluye retener el manguito en un caequillo de metal externo antes de introducir el material moldeable alrededor del manguito.

La curación del material moldeable reduce una dimensión de sección transversal del manguito por encogimiento y por lo tanto , retiene el manguito en el soporte.

El soporte de motor encapsulado de compuesto incluye de preferencia un manguito de hule recibido en un casquillo de metal . El manguito y el casquillo son recibidos conjuntamente en una abertura de un soporte de plástico/compuesto.

El casquillo externo y el soporte de plástico se moldean conjuntamente para unirse.

Se puede proporcionar opcionalmente un inserto de metal en el manguito de hule y se pueden incorporar opcionalmente insertos de refuerzo en el soporte de plástico en ubicaciones receptoras de sujeción seleccionadas.

Una ventaja principal asociada con el método de ensamblado y el ensamble de soporte resultante es el peso reducido que resulta del uso de un soporte de compuesto o de plástico en lugar de un soporte de metal .

Otra ventaja reside en el costo reducido para formar el manguito de hule porque el manguito se puede moldear en un gran número, en molde de cavidades múltiples en lugar de inyectar hule en soportes de compuesto vaciados o moldeados que requiere más espacio en la máquina de moldeo del mismo tamaño.

También se reduce el costo puesto que no hay necesidad de calentar el soporte antes para propósitos de unión con el manguito de hule.

El calentamiento reducido se asocia también con el nuevo proceso puesto que ya no se requieren temperaturas elevadas para asegurar el entrelazamiento del manguito de hule.

Otra ventaja reside en la eliminación de operaciones secundarias de estampado o prensado de un manguito en una abertura del soporte.

Otros beneficios y ventajas aún de la presente invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica al leer y entender la siguiente descripción detallada.

Breve Descri pción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en explosión de un soporte de motor de la técnica anterior.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del soporte de motor ensamblado como se conoce en la técnica anterior.

La Figura 3 ilustra un manguito de hule pre-formado insertado en un casquillo externo.

La Figura 4 ilustra un molde de cavidades múltiples.

La Figura 5 muestra la inserción de manguitos de hule' pre-formados en cada una de las cavidades del molde.

La Figura 6 muestra soportes de compuesto moldeados alrededor de un manguito de hule en cada una de las cavidades del molde.

La Figura 7 es una vista de planta agrandada de un soporte de motor completo.

Descripción Detallada de la Modalidad Preferida Regresando inicialmente a las Figuras 1 y 2, un ensamble 100 de soporte de motor o que reacciona a par de torsión (aludido en lo sucesivo como un soporte o soporte de motor) incluye un restrictor o manguito 1 02 de rollo (aludido generalmente como un manguito) recibido en el soporte 1 04 externo. En un arreglo anterior, el manguito 1 02 está formado típicamente de hule 106 y puede incluir un inserto tal como el inserto 1 08 de metal . En esta modalidad particular el inserto 1 08 de metal está ubicado de manera central en el hule del manguito 1 06. Además, el manguito puede incluir una o más cavidades en ubicaciones selectas que proporcionan áreas deseadas de movimiento relativo y fuerza de amortiguación en una manera bien conocida en la técnica.

El soporte 1 04 está configurado para recibirse en un vehículo asociado e incluye una o más aberturas 1 20 de recepción sujetadores que reciben un sujetador asociado (no mostrado) y asegura el ensamble de soporte de soporte/motor al vehículo. Una abertura 122 en el soporte está dimensionada para recibir el manguito 102 de ; hule. Típicamente, la abertura 122 es suficientemente más pequeña que la dimensión o diámetro externo del manguito de hule de manera que el manguito debe ser comprimido (es decir, reducido en la dimensión de sección transversal) con el fin de ser recibido en la abertura del soporte. Se requiere una fuerza sustancial para insertar el manguito de hule en la abertura del soporte, sin embargo, esta fuerza sirve también para retener mecánicamente el manguito o restrictor de rollo en su lugar en el soporte. Típicamente, el soporte es de fierro vaciado o fundido, aluminio vaciado o construcción de acero estampado, aunque en algunos casos se ha sugerido que el soporte podría formarse a partir de un material de compuesto o de plástico que tenga suficiente resistencia para recibir el manguito de hule y satisfacér los requerimientos del entorno del soporte de motor.

Mostrado en las Figuras 3 a 7, hay un ensamble 200 de soporte de motor que incluye un manguito 202 que se recibe en un soporte 204 de compuesto o de plástico. Otra vez, el manguito 202 es principalmente un manguito 206 de hule que incluye típicamente un inserto tal como un inserto 208 de metal mostrado aquí como extendiéndose a través de una porción central del manguito. Se proporcionan una o más cavidades 21 0 en el manguito para permitir la desviación selectiva y servir también para amortiguar las fuerzas impuestas sobre el soporte de motor.

El manguito es pre-moldeado, pre-formado o pre-fabricado en la modalidad de las Figuras 3 a 7. El manguito 202 puede tener una variedad de configuraciones y el arreglo ilustrado tiene una conformación 212 externa generalmente cilindrica (Figura 4) a lo largo de una porción mayor del mismo y una ceja 214 de perímetro externo adyacente a un extremo por razones que se identifican más adelante. Un casquillo o anillo 220 externo está dimensionado para recibir por lo menos una porción del manguito de hule en una abertura central 222 del casquillo externo. La abertura 222 está dimensionada de manera que el manguito se moldea en la misma, o de manera que solamente se requiere una pequeña fuerza para insertar el manguito de hule en el casquillo 220 de metal . El acoplamiento entre la ceja 214 del manguito con un extremo del casquillo 220 externo limita además el avance axial del manguito hacia el casquillo externo si el manguito está moldeado por separado del casquillo externo y subsiguientemente insertado. Si se desea, una vez que el manguito de hule ha sido insertado o moldeado en el casquillo 220 externo, el casquillo puede reducirse en tamaño para, a su vez, reducir la dimensión externa del manguito , es decir, agregar una pre-tensión deseada al manguito. Por supuesto, en otros casos, el casquillo externo no es estampado o comprimido.

El subensamble del manguito en el casquillo externo se coloca en un molde 230, el molde de las Figuras 5 a 7 que tiene cavidades 232 múltiples idénticas, cada una dimensionada para recibir de preferencia un subensamble de manguito y casquillo externo en las mismas. El número particular de cavidades 232 (232a-232d) en el molde 230 puede variar y no se debe considerar de otra manera que limitan a la descripción presente. Como se apreciará, la conformación de cada una de las cavidades 232 de molde es de preferencia la misma que la configuración final deseada del soporte del ensamble 200 de soporte de motor. La profundidad de cada cavidad 232 acomoda el manguito y que rodea el casquillo externo, y el perímetro interno de la cavidad forma el contorno del soporte como será entendido por alguien experto en la técnica.

Usando el casquillo externo, el material de compuesto o de plástico que se introduce subsiguientemente en la cavidad alrededor del subensamble de manguito se adherirá al metal del casquillo externo , o a un material de aglutinación aplicado a la superficie externa 224 del casquillo para aumentar la unión entre el subensamble de manguito y el soporte. El resto de la superficie de la cavidad de molde se conformará a aquella requerida para el soporte. Es decir, en ciertas ubicaciones la superficie del molde formará costillas o áreas hundidas en la superficie del soporte con el fin de minimizar la cantidad de material moldeable (por ejemplo , un compuesto o plástico que puede incluir opcionalmente un material de refuerzo tal como nylon o poliftalamida (PTA) o aún otro material) usado en el ensamble fi nal de soporte de motor.

Debido a que el manguito es pre-formado, la temperatura del molde se selecciona para curar eficientemente el soporte de plástico y no necesita ser una temperatura elevada que, de otra manera , pudiera requerirse para entrelazar el hule. El casquillo externo tampoco necesita ser precalentado puesto que el material de metal o uso de u n material de unión aplicado a la superficie externa del casquillo será suficiente para crear una unión efectiva entre los mismos.

El curado del soporte de plástico/compuesto resulta en encogi miento que sirve ventajosamente para encapsular y retener el manguito en el soporte. Además, las consideraciones de d iseño de encogimiento aseguran que el subensamble de hule se coloque en compresión , si se desea.

Esta descripción difiere de diseños anteriores por la colocación del manguito de hule pre-moldeado en el molde del soporte y moldear el compuesto de plástico alrededor del mang uito. Este método reduce el número de pasos requeridos para ensamblar un soporte típico de motor y reduce la complejidad del molde de hule en comparación con el método de moldear el manguito de hule en el soporte de compuesto. La descripción puede usarse en cualquier soporte de motor de tipo de manguito o soporte que reacciona al par de torsión donde las cargas y las temperaturas permiten el uso de un material compuesto. Esta descripción reduce también el peso del ensamble final, reduce el costo del ensamble final y reduce la complejidad del ensamble de soporte. El soporte de plástico compuesto moldeado alrededor del soporte de motor o manguito que reacciona al par de torsión se encoge y retiene el manguito conforme se enfría y se encoge el manguito para retener el manguito en el soporte. Otros métodos para retener el manguito en el soporte o requieren que el manguito se pre-comprima o se presione con fuerza significativa en el soporte para asegurar la retención del manguito requiriendo ya sea pasos adicionales de ensamblado y/o costos mayores por herramental . Con el fin de que el manguito de hule se sobre-moldee con el compuesto de plástico, el manguito debe ser retenido en un casquillo externo duro. Este casquillo se hace usualmente de otro plástico o metal . Esto permitirá que el molde de plástico para "pellizcar" el casquillo externo evitando que el plástico comprima el hule durante el proceso de inyección de plástico. A medida que se enfría el soporte de compuesto de plástico en el molde, el soporte se encoge alrededor del manguito, reteniendo así el manguito en el soporte.

La invención se ha descrito con referencia a la modalidad preferida . Se les ocurrirán a otros modificaciones y alteraciones como consecuencia de la lectura y entendimiento de esta especificación. Se pretende inclui r todas esas modificaciones y alteraciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas o equivalentes de las mismas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1 . Un método para formar un ensamble de soporte que comprende: insertar un manguito en un molde; introducir un material moldeable en el molde alrededor de por lo menos una porción del manguito para formar un soporte; y curar el soporte alrededor del manguito.

2. El método de la reivindicación 1 , en donde el paso de introducción i ncluye inyectar a presión el material moldeable en el molde.

3. El método de la reivindicación 1 , en donde el paso de i ntroducción incluye usar un material de plástico como el material moldeable.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el paso de introducción incluye usar un material de plástico compuesto como el material moldeable.

5. El método de la reivindicación 1 , en donde el paso de insertar incluye proporcionar un manguito de hu le preformado .

6. El método de la reivindicación 5 , en donde el paso de proporcionar incluye retener el manguito de hule en un casquillo externo de metal antes de introducir el material moldeable .

7. El método de la reivindicación 6 , en donde el paso de retener incl uye encerrar el manguito de hule en el casquillo externo antes del paso de inserción del manguito .

8. El método de la reivindicación 6, que com prende además aliviar la tensión interna en el manguito de hule .

9. El método de la reivindicación 8 , en donde el paso de aliviar ocurre antes del paso de inserción del manguito .

1 0. El método de la reivindicación 8, en donde el paso de aliviara incluye reducir una dimensión de sección transversal del manguito de hule.

1 1 . El método de la reivindicación 8 , en donde el paso de aliviar incluye reducir una sección transversal del casquillo externo.

1 2. Un soporte de motor encapsulado compuesto que comprende: un manguito de hule; un casquillo de metal recibido al rededor del manguito ; y un soporte de plástico que tiene una cavidad que recibe el mang uito y el casquillo en la misma.

1 3. El soporte de la reivindicación 1 2, en donde el casquillo y el soporte de plástico se unen conjuntamente por moldeo .

1 4. El soporte de la reivi ndicación 1 2 , que comprende además, un inserto de metal en el manguito de hule.

1 5. El soporte de la reivindicación 1 2 , que comprende además insertos de refuerzo en el soporte de plástico ubicados solamente en ubicaciones receptoras de sujeción .

1 6. El soporte de la reivindicación 1 2 , en donde el soporte de plástico es un material compuesto que incluye material de refuerzo intercalado en todo el soporte.

1 7. Un método para retener un soporte de hule en un soporte que comprende: insertar un soporte de hule preformado que tiene un caequillo externo de un material diferente a hule en una cavidad de molde; introducir un material fluido de plástico en la cavidad en relación por lo menos parcialmente circundante al soporte de hule; y curar por lo menos parcialmente el material de plástico alrededor del caequillo externo y el soporte de hule para encoger y retener el casquillo externo y el soporte de hule en el mismo.

1 8. El método de la reivindicación 1 7, que comprende además comprimir el soporte de hule cambiando la dimensión de sección transversal del casquillo externo antes del paso de insertar.

19. El método de la reivindicación 1 7, en donde el casquillo externo es metal y el paso de compresión incluye posicionar el soporte de hule en el casquillo externo y subsiguientemente reducir la dimensión de sección transversal del casquillo externo.

20. El método de la reivindicación 1 9, en donde el paso de reducción resulta del encogimiento durante el enfriamiento del plástico.