MXPA01012774A

MXPA01012774A - Rotula de casquillo esferico.

Info

Publication number: MXPA01012774A
Application number: MXPA01012774A
Authority: MX
Inventors: Bohne Manfred
Original assignee: Zf Lemfoerder Metallwaren Ag
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-09-18
Also published as: ES2236256T3; EP1194702A1; US20020114661A1; KR20020037023A; BR0106637A; JP2003533651A; WO2001088394A1; DE10023602A1; DE10023602C2; EP1194702B1; US6692179B2

Abstract

Se describe una rotula de casquillo esferico con un cuerpo (2) de la rotula, un casquillo (5) esferico provisto con una superficie (6) de apoyo preferiblemente conformada en forma esferica y, alojado en una cavidad (10) del cuerpo de la rotula, un casquete (11) de soporte que encierra a la superficie (6) de apoyo, caracterizada porque el cuerpo (2) de la rotula esta formado por al menos dos partes (3, 4) de cuerpo, siendo que las partes (3, 4) del cuerpo comprenden en cada caso elementos dentados elasticos que en el estado ensamblado del cuerpo de la rotula se encuentran encastrados uno en otro.

Description

RÓTULA DE CASQUILLO ESFÉRICO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una rótula de casquillo esférico, con un cuerpo de la rótula, un casquillo esférico 5 provisto con una superficie de apoyo de configuración preferiblemente esférica y un casquete de soporte que encierra a la superficie de apoyo alojado en una cavidad del cuerpo de la rótula. Las rótulas de casquillo esférico del tipo bajo 10 consideración se conocen en principio por el estado de la técnica y se usan en diversos diseños en todos los campos de la técnica, en particular también en la industria automotriz. En el caso de estas articulaciones el cuerpo usualmente se manufactura a partir de una pieza de tubo, 15 preferiblemente de acero, al interior del cual durante el proceso de la fabricación se adaptan los demás componentes de la rótula de casquillo esférico. Las etapas de fabricación prevén para esto primero encajar en el cuerpo un anillo de cierre, a continuación insertar en el cuerpo 20 la unidad estructural ya provista con el casquete de soporte que encierra al casquillo esférico y finalmente fijarla en el cuerpo mediante un segundo anillo de cierre, siendo que ambos anillos de cierre simultáneamente cumplen una cierta función de obturación contra las influencias de 25 la suciedad del exterior con respecto al casquete de ^ÍÉS¡j ¡¡¡ m^U?^ soporte que se encuentra en el interior. No obstante ser relativamente sencilla la estructura de las rótulas de casquillo esférico, debido en particular al número de partes a ser unidas y el número de 5 etapas de procesamiento que resultan debido a ello, en particular en el caso del uso en serie a escala industrial de estas rótulas de casquillo esférico, resultan costos que no se pueden desestimar. Por consiguiente, la tarea de la presente 10 invención es desarrollar una rótula de casquillo esférico del tipo genérico bajo consideración de manera que mediante una reducción del número de componentes necesario y una simplificación del proceso de manufactura sea posible proporcionar una reducción del costo de los componentes. 15 De conformidad con la invención esta tarea se soluciona mediante el hecho de que el cuerpo de la rótula se forma mediante al menos dos partes del cuerpo, siendo que las partes del cuerpo tienen en cada caso elementos de diente elásticos correspondientes, los cuales en la 20 condición ensamblada del cuerpo de la rótula intervienen uno en otro. La estructura del cuerpo de la rótula conforme a la invención, preferiblemente de dos mitades de cuerpo, simplifica el ensamble de la rótula de casquillo esférico 25 de manera sustancial en virtud de que por una parte es posible prescindir de los anillos de cierre hasta ahora necesarios, y de que además resulta posible de manera sustancialmente más fácil, y por consiguiente más rápida y económica, colocar en una de las mitades del cuerpo 5 separadas antes del ensamble el casquillo esférico a ser colocado en el interior del cuerpo de la rótula, pudiéndose luego ensamblarla sin gran esfuerzo mediante la conexión de enclavamiento formada por los elementos de dientes dispuestos en la mitades del cuerpo. 10 Las formas de realización especiales del objeto de la invención resultan adicionalmente de la visión en conjunto de las características de las reivindicaciones subordinadas con la enseñanza técnica de la reivindicación 1. 15 Se comprobó que para reducir adicionalmente el costo de producción resulta particularmente conveniente configurar las mitades del cuerpo como mitades de cuerpo de estructura simétrica cuyo eje de simetría se dispone perpendicular al eje longitudinal axial del cuerpo de la 20 rótula. La configuración simétrica permite usar dos mitades de cuerpo de configuración idéntica para una rótula de casquillo esférico, lo cual por una parte reduce la diversidad de componentes y por otra parte innecesarios los costos adicionales de producción para fabricar un molde en 25 el caso de que las mitades del cuerpo convenientemente se «, - ,a t . fabrican de material sintético elástico, preferiblemente de un material polimérico. Además resultó ser conveniente configurar los elementos dentados para el enclavamiento de las mitades del 5 cuerpo como salientes de encastre que resaltan en la dirección axial longitudinal de la rótula de casquillo esférico, dispuestos espaciados uno de otro sobre la circunferencia exterior de las partes del cuerpo, y escotaduras de encastre localizadas entre las salientes de 10 encastre, siendo que en el estado ensamblado del cuerpo de la rótula, en cada caso el saliente de encastre de una parte del cuerpo se encuentra efectivamente conectado con una escotadura de encastre de la otra parte del cuerpo. Mediante esta configuración se produce una intervención 15 como de dedos entrelazados entre las mitades del cuerpo, con lo que se impide de manera confiable un giro mutuo entre las mitades del cuerpo, lo cual en caso dado a su vez conduciría a un movimiento relativo entre el cuerpo y el casquete de soporte alojado en el interior. 20 Adicionalmente se comprobó que es conveniente proporcionar en el lado interno de los salientes de encastre orientado hacía el eje central longitudinal del cuerpo de la rótula varias levas de enclavamiento dispuestas paralelas una con respecto a otra, que se 25 extienden perpendiculares al eje central longitudinal, "-"•"•*JJ-— protuberantes en dirección al eje longitudinal central, siendo que entre las levas de enclavamiento se encuentran en cada caso depresiones. Este tipo de configuración se encuentra convenientemente en el lado externo alejado del eje central longitudinal del cuerpo de la rótula de las escotaduras de encastre. Allí, de manera similar a la configuración de los salientes de encastre se fabrican varias levas de enclavamiento protuberantes hacía afuera, que se extienden perpendiculares al eje longitudinal central, dispuestas paralelas una con respecto a otra, y depresiones que se encuentran entre ellas. Puesto que en cada caso un saliente de encastre de una mitad de cuerpo interactúa con una escotadura de encastre correspondiente de la otra mitad del cuerpo, la disposición de las levas de enclavamiento y de las depresiones correspondientes en los salientes de encastre y escotaduras de encastre permite un afianzamiento axial de ambas mitades de cuerpo al ensamblar la rótula de casquillo esférico, siendo es posible realizar el afianzamiento o encastre duradero aplicando extremadamente poco esfuerzo axial. En base a valores empíricos, este esfuerzo se establece en una magnitud < 1 kN . Simultáneamente, mediante la selección del material sintético de las partes del cuerpo es posible ejercer una determinada tensión previa axial sobre el casquillo esférico interior y el casquete de soporte localizado en la cavidad del cuerpo de la rótula. Un diseño favorable del objeto de la invención propone además proporcionar en la cavidad del cuerpo de la 5 rótula que aloja al casquete de soporte, varias levas protuberantes como seguro de inmovilización de giro del ^ casquete de soporte insertado. * Adicionalmente la cavidad del cuerpo de la rótula puede comprender en su superficie interna orientada hacía 10 el casquete de soporte a ser recibido, asientos de apoyo sobresalientes con recesos entre los asientos de apoyo. Los recesos dispuestos entre los casquetes de soporte conducen a una reducción adicional de peso debido al material de plástico allí faltante. En esto hay que tener en cuenta que 15 ya el uso de material plástico como material de fabricación para el cuerpo de rótula conforme a la invención conduce en principio a una reducción sustancial del peso. Además, mediante el uso de material de plástico se evita tanto la corrosión por contacto, así como en general también se 20 excluyen las superficies susceptibles a corrosión del cuerpo . A continuación se explica con más detalle un ejemplo de realización de la invención en base a los dibujos anexos. Muestra: ^ ^^ la figura 1 una rótula de casquillo esférico conforme a la invención en representación global en perspectiva, la figura 2 una representación en sección a través de la rótula de casquillo esférico de la figura 1, y la figura 3 una representación en perspectiva de una mitad del cuerpo del ejemplo de realización de las figuras 1 y 2. La rótula de casquillo esférico que en su totalidad se designa con 1 se compone esencialmente de un cuerpo 2 de la rótula y un casquillo 5 esférico dispuesto dentro del cuerpo de la rótula. El casquillo 5 esférico usualmente se fabrica de metal y tiene una perforación 14 pasante central, tal y como se puede apreciar por la figura 2. En la superficie externa el casquillo 5 esférico se proporciona una superficie 6 de apoyo que usualmente tiene forma esférica. La super ie 6 de apoyo se encuentra rodeada por un casquete 11 de soporte cuyo taladro interno esta adaptado de manera que corresponde a la forma de la superficie 6 de apoyo. El casquete 11 de soporte mismo a su vez se encuentra inmovilizado en una cavidad 10 cilindrica del cuerpo 2 de la rótula. Tal y como resulta claro en particular por la figura 1, en el ejemplo de realización representado el cuerpo 2 de la rótula esta constituido por dos mitades 3, 4 de cuerpo que tienen configuración simétrica, simétricos a un plano que se extiende perpendicular al eje 7 longitudinal axial. Mediante la configuración simétrica de las mitades 3 y 4 del cuerpo es posible usar mitades de cuerpo uniformes para el ensamble de la rótula de casquillo esférico. La estructura de una mitad 3 ó 4 del cuerpo se puede apreciar en detalle en la figura 3. Una mitad 3 y 4 del cuerpo comprende elementos dentados elásticos correspondientes que en una mitad del cuerpo se configuran o bien como salientes de encastre que resaltan en la dirección axial o como escotaduras 9 de encastre localizadas entre los salientes 8 de encastre. Al ensamblar la rótula de casquillo esférico los salientes 8 de encastre y las escotaduras 9 de encastre de las mitades del cuerpo se colocan de tal manera unos respecto de otras, que en cada caso se encuentran opuestos un saliente 8 de encastre y una escotadura 9 de encastre. Por consiguiente es posible entrelazar a manera de dedos las mitades 3 y 4 del cuerpo, que forman entonces una unidad cerrada de cuerpo de rótula. Por la figura 3 se puede apreciar adicionalmente que tanto en los salientes 8 de encastre como también en las escotaduras 9 de encastre se proporcionan levas 12 y 13 de enclavamiento que corresponden una con otras. En esto las levas 12 de enclavamiento de los salientes 8 de encastre se localizan en la superficie interna orientada hacía el eje 7 longitudinal axial del cuerpo 2 de la rótula, siendo que en cada caso se disponen paralelas entre sí en la dirección axial un número de levas 12 de 5 enclavamiento. En esto las levas se configuran protuberantes, en tanto que entre dos levas 12 de enclavamiento adyacentes se encuentra en cada caso una depresión 15 levemente más baja. Las escotaduras 9 de encastre se configuran de manera análoga a los salientes 8 10 de encastre, pero sin embargo aquí las levas 13 de enclavamiento se encuentran en el lado externo alejado del eje 7 longitudinal central axial del cuerpo 2 de la rótula de las escotaduras de encastre, siendo que sin embargo las levas 13 de enclavamiento asimismo se disponen 15 protuberantes hacía afuera, paralelas entre sí. Entre dos levas 13 de enclavamiento adyacentes se encuentra en cada caso una leve depresión 16. Si dentro del marco del ensamblado de la rótula 1 de casquillo esférico, después de haber insertado el casquillo 5 esférico se empujan ambas 20 mitades 3, 4 del cuerpo acercándolas en dirección axial, siendo que las mitades 3 y 4 del cuerpo se deben alinear de manera que en cada caso se opongan un saliente 8 de encastre y una escotadura 9 de encastre, entonces en el instante en que el respectivo saliente de encastre se 25 introdujo a una profundidad suficiente en la escotadura 9 -i--litf?tflBt-tr-tr?fi?»t de encastre se atrapan una o varias levas 12 y 13 de enclavamiento en las depresiones 15 y 16 correspondientes entre las levas de enclavamiento, de manera que se establece una unión firme, fija en la dirección axial de las mitades 3 y 4 del cuerpo. Mediante el uso de material de plástico para las mitades del cuerpo resulta una elasticidad relativamente alta en la dirección radial para los salientes 8 de encastre precedentes, de añera que las fuerzas que son necesarias para ensamblar o bien encastrar las mitades 3 y 4 del cuerpo solo son extremadamente bajas, obteniéndose no obstante una fijación estable de las mitades del cuerpo. En la figura 3 se puede apreciar adicionalmente un diseño especial de la cavidad 10 del cuerpo 2 de la rótula que reciba al casquete 11 de soporte. La cavidad 10 cilindrica tiene en su lado interno orientado hacía el eje 7 longitudinal central un número más grande de asientos 17 de apoyo sobresalientes, los cuales en el estado ensamblado apoyan al casquete 11 de soporte. Entre los asientos 17 de apoyo se encuentran recesos 18, los cuales aportan a una reducción adicional del peso de la totalidad de la mitad del cuerpo debido, por ejemplo, al material de plástico allí faltante. Dentro de la cavidad 10 esta colocado además un número de levas 19 protuberantes, las cuales en el estado ensamblado impiden que el casquete 11 de soporte pueda girar con relación al cuerpo 2. im li m ?a-a-i-du-tt-£a-H---? - *-•*• - " »--• ..«.i-i-u ' *A*J**li>' Lista de símbolos de referencia 1 Rótula de casquillo esférico 2 Cuerpo de la rótula 3 Mitad del cuerpo 4 Mitad del cuerpo 5 Casquillo esférico 6 Superficie de apoyo 7 E e longitudinal axial 8 Saliente de encastre 9 Escotaduras de encastre 10 Cavidad 11 Casquete de soporte 12 Leva de enclavamiento 13 Leva de enclavamiento 14 Perforación pasante 15 Depresión 16 Depresión 17 Asiento de apoyo 18 Receso 19 Leva

Claims

REIVINDICACIONES

1. Rótula de casquillo esférico con un cuerpo de la rótula, un casquillo esférico provisto con una superficie de apoyo preferiblemente conformada en forma esférica y, alojado en una cavidad del cuerpo de la rótula, un casquete de soporte que encierra a la superficie de apoyo, caracterizada porque el cuerpo de la rótula esta formado por al menos dos partes de cuerpo, siendo que las partes del cuerpo comprenden en cada caso elementos dentados elásticos que en el estado ensamblado del cuerpo de la rótula se encuentran encastrados uno en otro.

2. Rótula de casquillo esférico según la reivindicación 1, caracterizada porque las partes del cuerpo están configuradas como mitades de cuerpo de estructura simétrica cuyo eje de simetría se dispone perpendicular al eje longitudinal axial del cuerpo de la rótula .

3. Rótula de casquillo esférico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los elementos dentados están configurados como salientes de encastre que resaltan en la dirección longitudinal axial de la rótula de casquillo esférico, dispuestos espaciados uno de otro sobre la circunferencia exterior de las partes del cuerpo, y escotaduras de encastre localizadas entre las salientes de encastre, siendo que en el estado ensamblado del cuerpo de la rótula en cada caso el saliente de encastre de una parte del cuerpo se encuentra efectivamente conectado con una escotadura de encastre de la otra parte del cuerpo.

4. Rótula de casquillo esférico según la reivindicación 3, caracterizada porque en el lado interno de los salientes de encastre orientado hacía el eje longitudinal central del cuerpo de la rótula se proporcionan varias levas de enclavamiento dispuestas paralelas entre sí que se extienden perpendiculares al eje longitudinal central, protuberantes en dirección al eje longitudinal central, y que comprenden depresiones que se encuentran entre ellas.

5. Rótula de casquillo esférico según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque en el lado externo de las escotaduras de encastre alejado del eje longitudinal central del cuerpo de la rótula se proporcionan varias levas de enclavamiento dispuestas paralelas entre sí que se extienden perpendiculares al eje longitudinal central, protuberantes hacía afuera, y que comprenden depresiones que se encuentran entre ellas.

6. Rótula de casquillo esférico según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las partes del cuerpo se fabrican de un material plástico elástico, de preferencia un material polímero. A feS £ » . a-^a * }>i i^j

7. Rótula de casquillo esférico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la cavidad para recibir el casquete de soporte del cuerpo de la rótula comprende varias levas protuberantes como seguro de inmovilización de giro del casquete de soporte insertado.

8. Rótula de casquillo esférico según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la cavidad del cuerpo de la rótula para la recepción del casquete de soporte comprende en su superficie interna asientos de apoyo sobresalientes con recesos que se encuentran entre los asientos de apoyo. Á -i.?zá