MXPA01009123A

MXPA01009123A - Articulacion esferica.

Info

Publication number: MXPA01009123A
Application number: MXPA01009123A
Authority: MX
Inventors: Broker Klaus
Original assignee: Zf Lemfoerder Metallwaren Ag
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-20
Also published as: ES2207607T3; DE10005988A1; BR0104179A; DE50100817D1; DE10005988B4; US6688799B2; WO2001059313A1; BR0104179B1; JP2003522911A; EP1169577A1; EP1169577B1; US20020154941A1

Abstract

La invencion se refiere a una articulacion esferica constituida por un cuerpo (1) de la articulacion que tiene un receso (6), un pivote (10) de la articulacion que se monta junto con su esfera (2) de la articulacion en el receso, siendo que en la esfera se proporciona una proteccion superficial. La seccion del munon del pivote de la articulacion sobresale de una abertura (5) del cuerpo. La articulacion esferica conforme a la invencion tambien comprende un casquillo (4) de cojinete que se localiza entre el cuerpo y la esfera de la articulacion, y una guarnicion (7) en forma de fuelle que se localiza entre el cuerpo y el pivote (10) de la articulacion. La invencion se caracteriza por el hecho de que se dispone un elemento (3) obturador entre el cuerpo (1) y la esfera (2) de la articulacion. Este elemento esta en contacto deslizante con la esfera de la articulacion bajo tension previa elastica.

Description

ARTICULACIÓN ESFÉRICA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las articulaciones esféricas se usan en los más diversos campos, pero ante todo en la construcción de vehículos motorizados, en los conjuntos estructurales para la suspensión de las ruedas. Estas articulaciones esféricas constan de un cuerpo de la articulación con un receso en el cuerpo, un pivote de la articulación cuya sección del muñón sobresale de una abertura del cuerpo que se aloja en el receso del cuerpo con su esfera de la articulación provista con una protección superficial. La esfera de la articulación se monta en un casquillo de cojinete que es necesario para las elevadas cargas de estas articulaciones en los vehículos motorizados. Adicionalmente estas articulaciones esféricas comprenden una guarnición en forma de fuelle que se proporciona entre el cuerpo de la articulación y el pivote de la articulación. Es muy importante para el funcionamiento duradero (la larga vida útil) de la articulación esférica tomar medidas de construcción que permitan una lubricación permanente con grasa para articulaciones. Mediante esto se reduce considerablemente la fricción entre los componentes que se mueven relativos uno a otro. Como depósito de grasa sirve una guarnición en forma de fuelle en las articulaciones convencionales. Sin embargo, la guarnición en forma de fuelle es imprescindible para estanqueizar los componentes articulados de las articulaciones esféricas para vehículos motorizados contra suciedad e influencias del entorno. Otro problema para las funciones óptimas de la articulación resulta del hecho de que los vehículos motorizados frecuentemente se lavan con aparatos de lavado de alta presión. Como se pudo comprobar, estos aparatos producen presiones que tienen la capacidad de levantar levemente de los componentes articulados la guarnición en forma de fuelle, cuando menos durante un corto intervalo de tiempo. Las faltas de estanqueidad que debido a ello se originan permiten la entrada de medios indeseados al interior de la articulación. La problemática técnica de la presente invención reside en conseguir una mejor estanqueidad de la articulación esférica contra la penetración de suciedad o humedad entre el casquillo del cojinete y la esfera de la articulación, optimizando simultáneamente la función de la lubricación de los componentes móviles de la articulación. La problemática técnica se resuelve conforme a la invención mediante una articulación esférica con las características distintivas de la reivindicación principal 1. íá? .,. ?l.iAá. jy^^J^ De acuerdo a ella se propone disponer entre el cuerpo de la articulación y la esfera de la articulación un elemento obturador que está en contacto deslizante con la esfera de la articulación bajo tensión previa elástica. Para poder realizar la invención es esencial que se proporcione una protección superficial en la esfera de la articulación, de manera que a consecuencia de este tratamiento tenga una aspereza extremadamente baja y una protección anticorrosiva, puesto que solo mediante esto es posible garantizar una larga vida útil de la falda de obturación que está en contacto deslizante con la esfera de la articulación. Para esto la profundidad máxima de la aspereza (Ry) debería ser de aproximadamente entre 1 y 5 µm. La invención aporta varias ventajas. Así es posible emplear dentro de la articulación esférica dos diferentes tipo de grasa sin que sea de temer que se mezclen. Un primer tipo de grasa con propiedades óptimas de lubricación y deslizamiento se proporciona para esto entre la esfera de la articulación y el casquillo del cojinete, siendo que la falda de obturación hermetiza el depósito de grasa y lo mantiene en esta zona de la articulación. Un segundo tipo de grasa se aloja en la guarnición en forma de fuelle y cumple principalmente con una función de taponamiento.

El elemento obturador adicional dentro de la articulación esférica garantiza por consiguiente no solo una lubricación óptima de la articulación sino que simultáneamente también una función de taponamiento óptima, lo cual representa una considerable ventaja frente a los diseños conocidos hasta ahora, en particular si se emplean aparatos de lavado de alta presión. Circunstancialmente sería posible prescindir totalmente de una guarnición en forma de fuelle en una articulación esférica conforme a la invención. Pero en todo caso es posible reducir la complejidad para lograr un asiento firme de la guarnición en forma de fuelle, de manera que resulta posible prescindir del uso de abrazaderas de apriete, con lo que no solo es posible reducir la cantidad de los componentes existentes sino también la complejidad del montaje y con ello los costos de las articulaciones esféricas conforme a la invención. Los perfeccionamientos convenientes de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas. Así, conforme a otra modalidad de la invención se propone realizar el elemento obturador como un anillo configurado de una pieza con el casquillo de cojinete, el cual establece por el lado de la abertura del cuerpo un contacto estanco entre la superficie de la esfera de la articulación y la superficie interna del receso del cuerpo.

Un diseño de esta índole del elemento obturador permite de manera sencilla una estanqueidad entre la esfera de la articulación y el cuerpo de la articulación, siendo que el elemento obturador puede ser una junta anular vulcanizada o pegada en el lado abierto del casquillo de cojinete o fabricado de una pieza con el casquillo de cojinete mediante el proceso de dos componentes. Sin embargo, como elemento obturador también se puede usar una falda de obturación inyectada al lado de la abertura del cuerpo directamente sobre el cuerpo de la articulación, o bien que se aprisiona entre el casquillo de cojinete y la superficie interna del receso del cuerpo, falda que se ciñe a la esfera de la articulación con tensión previa elástica. La falda de obturación tiene para esto una sección transversal que termina en punta, de manera que con su punta genera un efecto de rasqueta en la esfera de la articulación. El elemento obturador puede estar constituido de material termoplástico, como por ejemplo POM, PUR, poliamida (PA), goma u otros materiales elastómeros, lo cual permite tanto una fabricación sencilla como también una unión sencilla con el cuerpo de la articulación o bien con el casquillo del cojinete. También es conveniente que la superficie de obturación del elemento obturador que se ciñe a la esfera -A^«¿,*- ..- -«sai... ^^^HW de la articulación comprenda un recubrimiento adicional de un material antifricción. Este puede ser, por ejemplo, teflón u otro material adecuado. En el caso una articulación esférica conforme a la invención es adicionalmente posible proporcionarle artificialmente una aspereza a la superficie de obturación del elemento obturador que se ciñe a la esfera de la articulación después de su fabricación, lo cual a consecuencia del incremento de la superficie mejora en particular el efecto hermético. Para impedir la penetración de suciedad en la zona entre el casquillo del cojinete y la esfera de la articulación es además conveniente proporcionar una transición continua de la esfera de la articulación a la sección del muñón del pivote de la articulación, es decir, mantener mínimo el radio R de transición entre la esfera de la articulación y la sección del muñón del pivote de la articulación. Conforme a la invención no debe existir en esta zona una entalladura. A continuación la invención se explicará con mas detalle en base a un ejemplo de realización. Muestran : la figura 1 una representación en sección en parte de una articulación esférica de acuerdo al estado de la técnica , la figura 2 una representación en sección en parte de una articulación esférica conforme a la invención, y la figura 3 una representación en sección en parte de otra articulación esférica conforme a la invención . En las figuras se representan de manera ejemplar una articulación esférica conocida por el estado de la técnica y dos articulaciones esféricas de acuerdo a la invención. La figura 1 debe representar las modalidades conocidas hasta ahora que en particular adolecen de la desventaja que en la zona de transición entre la esfera 2 de la articulación y la sección del muñón del pivote 10 de la esfera existe una entalladura 12. El pivote 10 de la esfera que bascula en la dirección de la flecha A transporta durante su movimiento suciedades que se encuentran en la entalladura 12 mencionada directamente a la superficie de apoyo entre el casquillo 4 del cojinete y la esfera 2 de la articulación, lo cual se aprecia por la representación de la figura 1. En el receso 6 del cuerpo de un cuerpo 1 de articulación conforme a la invención que se muestra en las figuras 2 y 3 se localiza una esfera 2 de la articulación de un pivote 10 de la articulación, la cual está provista l±it?.1 ka... ?,.-.«.«Mafca«A....rfrt.^!..<a¿.. ¡MAfiM«^-tf-a-M-áü-i con una protección superficial. La esfera de la articulación se monta en el casquillo 4 del cojinete de manera que es móvil en varias direcciones de movimiento. El casquillo 4 del cojinete está insertado asimismo en el receso 6 del cuerpo. Una guarnición 7 en forma de fuelle sirve como depósito de grasa y para guarnecer los componentes móviles de la articulación esférica frente al entorno. El fuelle se ciñe por una parte al cuerpo 1 de la articulación y por otra parte al pivote 10 de la articulación. En el cuerpo 1 de la articulación se proporciona una abertura 5 del cuerpo por el lado de la salida del pivote. Por el lado opuesto a esta abertura del cuerpo, este se cierra mediante una tapa 8 de cierre. Esta se fija al cuerpo 1 de la articulación mediante la deformación del material de un borde 11 del cuerpo. Para fijar la posición del casquillo 4 de cojinete se inserta un aro 9 de tolerancia entre la tapa 8 de cierre y el casquillo 4 de cojinete. En la modalidad correspondiente a la figura 2, por el lado 5 de la abertura del cuerpo 1 de la articulación se vulcaniza sobre el casquillo 4 del cojinete un elemento 3 obturador en forma de una junta anular que se encuentra en contacto deslizante ba o tensión previa elástica con la superficie de la esfera de la articulación, siendo que se trata de un anillo de goma. fc* ? 4*~4>4 ? « '•*•*—-*^ •"•——-"- « ' ; i i La modalidad de la figura 3 muestra en comparación como elemento 3 obturador una falda de obturación vulcanizada sobre el cuerpo 1 de la articulación y que se ciñe bajo tensión previa elástica a la superficie de la esfera de la articulación. Ambas formas de realización de una articulación esférica conforme a la invención tienen un radio extremadamente pequeño en la zona de transición entre la esfera 2 de la articulación y la sección del muñón del pivote 10 de la articulación, de manera que se evita una entalladura en esta zona.

Lista de los símbolos de referencia empleados 1. Cuerpo de la articulación 2. Esfera de la articulación 3. Elemento obturador 5 4. Casquillo de cojinete 5. Abertura del cuerpo 6. Receso del cuerpo 7. Guarnición en forma de fuelle 8. Tapa 10 9. Aro de tolerancia 10. Pivote de la articulación 11. Borde del cuerpo 12. Entalladura • a* íé. J My *,.iyAr? . . fcdt,,.^.- -..»?_ ?..,*.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Articulación esférica que está constituida por un cuerpo de la articulación al menos unilateralmente abierto que comprende un receso, un pivote de la articulación que se aloja en el receso del cuerpo con su esfera de la articulación provista con una protección superficial, cuya sección del muñón sobresale de una abertura del cuerpo, un casquillo de cojinete localizado entre el cuerpo de la articulación y la esfera de la articulación así como una guarnición en forma de fuelle entre el cuerpo de la articulación y el pivote de la articulación, caracterizada porque entre el cuerpo de la articulación y la esfera de la articulación se localiza un elemento obturador que se encuentra en contacto deslizante bajo tensión previa elástica con la esfera de la articulación .
2. Articulación esférica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento obturador es un anillo configurado de una pieza con el casquillo de cojinete, anillo que por el lado de la abertura del cuerpo produce una conexión hermética entre la superficie de la esfera de la articulación y la superficie interna del receso del cuerpo.
3. Articulación esférica según la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento obturador es una junta anular vulcanizada o pegada por el lado abierto del casquillo de cojinete o fabricado de una pieza con el casquillo de cojinete mediante el proceso de dos componentes.
4. Articulación esférica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento obturador es una falda de obturación inyectada al lado de la abertura del cuerpo sobre el cuerpo de la articulación, la cual se ciñe bajo tensión previa elástica a la esfera de la articulación.
5. Articulación esférica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento obturador es una falda de obturación inyectada al lado de la abertura del cuerpo sobre el casquillo del cojinete o aprisionada entre el casquillo del cojinete y la superficie interna del receso del cuerpo, la cual se ciñe bajo tensión previa elástica a la esfera de la articulación.
6. Articulación esférica según una de las reivindicaciones precedentemente mencionadas, caracterizada porque el elemento obturador es de un material termoplástico como, por ejemplo, POM, poliamida, PUR, material de goma o elastómero, o bien de un material elástico de varios componentes.
7. Articulación esférica según una de las reivindicaciones precedentemente mencionadas, caracterizada ííá>iir.?íí &*?~ t L. ¿La-jfe*. , . ^^^^^ydy^^ |d porque la superficie de obturación del elemento obturador que se ciñe a la esfera de la articulación comprende un recubrimiento de un material antifricción.
8. Articulación esférica según una de las reivindicaciones precedentemente mencionadas, caracterizada porque a la superficie de obturación del elemento obturador que se ciñe a la esfera de la articulación se le proporciona aspereza después de su fabricación.
9. Articulación esférica según una de las reivindicaciones precedentemente mencionadas, caracterizada porque el diámetro exterior de la esfera de la articulación se transforma de manera continua a la sección del muñón del pivote de la articulación, es decir que el radio R de transición entre la esfera de la articulación y la sección del muñón del pivote de la articulación se mantiene mínimo o ni siquiera existe, y la aspereza superficial máxima de la esfera de la articulación es de entre 1 y 5 µm.