ES2328968T3 - Disposicion del brazo. - Google Patents

Abstract

Disposición de brazo (1) con un brazo (4) compuesto de una cáscara superior (2) y una cáscara inferior (3) que en sus zonas extremas (5) presenta en cada caso un paso (6) para el alojamiento de un cojinete de goma y metal (7), caracterizada porque la cáscara superior (2) y la cáscara inferior (3) en la zona de los pasos (6) sobresalen de forma cónica en dirección opuesta, en donde en el espacio anular configurado de este modo de forma bicónica está sujetada imperdible una cáscara exterior de cojinete (9) con contorno exterior (10) bicónico.

Description

Disposición de brazo.

La invención se refiere a una disposición de brazo con un brazo compuesto de una cáscara superior y una cáscara inferior que en sus zonas extremas presenta en cada caso un paso para el alojamiento de un cojinete de goma y metal. Brazos de este tipo se conocen en las formas de realización más diversas. Los alojamientos de cojinete se producen o bien por el procedimiento de arrastre o se sueldan alojamientos de cojinete formadas de secciones de tubos en los extremos del brazo. El documento GB-A-2 205 074, por ejemplo, muestra una disposición de brazo según el preámbulo de reivindicación 1.

Un brazo de tren convencional tiene la función de fijar la rueda de forma cinemática y tiene influencia esencial sobre las características de direccionamiento. Brazos de tren con secciones de tubo a soldar por separadas en las que se ajustan por presión los cojinetes de goma y metal requieren una serie de pasos de fabricación y componentes adicionales, de manera que el esfuerzo para este tipo de alojamientos de cojinete es relativamente elevado. Otra desventaja es que cojinetes de goma y metal teóricamente pueden deslizar hacia fuera del alojamiento. Eventualmente tampoco se alcanzan siempre las fuerzas de prensado obligatorias para cojinetes de goma y metal. En el montaje de cojinetes de goma y metal se pueden presentar problemas que pueden ser originados por ajustes insuficientes.

Partiendo de esto la invención se basa en la tarea de indicar una disposición de brazo en la que el alojamiento de cojinete para cojinetes de goma y metal está fabricado de forma económica y en la que al mismo tiempo se puede garantizar que no se produzca una desviación de los cojinetes bajo carga.

Esta tarea se resuelve con una disposición de brazo con las características de la reivindicación 1.

Desarrollos ventajosos de la idea de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes.

En el caso de la disposición de brazo según la invención está previsto que la cáscara superior y la cáscara inferior en la zona de los pasos sobresalen de forma cónica en la dirección opuesta. De este modo se produce un espacio anular bicónico en el que se fija de forma imperdible una cáscara exterior de cojinete con un contorno exterior asimismo bicónico. Al contrario de cojinetes de goma y metal con cáscara exterior de cojinete de forma cilíndrica en el caso de la forma de construcción según la invención no es posible que se desvíe el cojinete de goma y metal bajo carga. El cojinete de goma y metal se puede pretensar inmediatamente durante el montaje mediante la fijación por presión de la cáscara superior y de la cáscara inferior, de manera que el montaje del cojinete de goma y metal se puede incorporar dentro del proceso de fabricación del brazo. La cáscara superior y la cáscara inferior, por ejemplo, están unidas en unión positiva entre sí. Especialmente la cáscara superior y la cáscara inferior están unidas entre sí en unión material, especialmente están soldadas. Por la unión firme entre la cáscara superior y la cáscara inferior el cojinete de goma y metal se ha convertido en un componente imperdible de la disposición de brazo y mediante el ajuste del contorno exterior de la cáscara exterior de cojinete está fijado de forma segura en el espacio anular bicónico. Si la cáscara exterior de cojinete además presenta una cierto sobredimensión con respecto al espacio anular el cojinete de goma y metal se pretensa correspondiente a la sobredimensión, de manera que la cáscara exterior de cojinete no se puede desplazar ni en dirección axial ni en dirección radial.

En el caso de la forma de construcción según la invención se tiene en cuenta que un brazo para un vehículo con respecto a su durabilidad esté ajustado a la prestación kilométrica o a la vida útil de un vehículo de turismo. Dado que en el caso de brazos con forma de construcción en chapa se trata de componentes relativamente económicos en el marco de la invención está previsto cambiar los cojinetes de goma y metal juntos con el brazo. Por la disposición de brazo según la invención por esto se suprimen los problemas que se han presentado en el montaje posterior del cojinete de goma y metal con los brazos. Ajustes, tales como son necesarios en el caso de cáscaras exteriores de cojinetes en forma de mandril no se tienen que sujetar en el caso de la realización del alojamiento de cojinete según la invención, de manera que en este contexto fuerzas de presión obligatorias no son críticas. En combinación con la posibilidad de fabricación económica la disposición de brazo según la invención con forma de construcción con cáscaras con cojinetes de goma y metal pretensados presenta una variante del brazo especialmente económica y al mismo tiempo segura de funcionamiento.

Se considera conveniente si el ángulo cónico de la cáscara superior y de la cáscara inferior medido entre el eje longitudinal del brazo y las protuberancias en la zona de los pasos se encuentra en un intervalo de entre 30º y 60º. Se considera como especialmente ventajoso un intervalo de 45º +/- 5º. El ángulo cónico de la cáscara superior y de la cáscara inferior preferentemente corresponde al ángulo cónico del contorno exterior bicónico de la cáscara exterior de cojinete, de manera que las protuberancias de los pasos se apoyan en su superficie en la cáscara exterior de cojinete. De este modo todo el cojinete de goma y metal se sostiene de forma óptima. Una pretensión del cojinete de goma y metal resulta por la elasticidad de la cáscara superior y de la cáscara inferior en la zona de los pasos.

Se considera especialmente ventajoso que un muelle elastómero esté unido de forma firmemente adherente con una pieza interior de cojinete, en donde la cáscara exterior de cojinete en la sección longitudinal axial presenta un contorno interior ondulado con un resalte central orientado radialmente hacia en interior y con un resalte periférico orientado radialmente hacia el interior. El componente elastómero además presenta dos rebordes anulares que transcurren a distancia entre sí que en la posición de montaje bajo una pretensión radial engranan a través de la cáscara exterior de cojinete entre en resalte central y los resaltes periféricos, en donde el resalte central empuja a los rebordes anulares separándolos unos de otros en la dirección axial en la posición de montaje. Lo esencial en esta configuración geométrica es el ajuste de los contornos de la cáscara exterior de cojinete al contorno del muelle elastómero. El muelle elastómero se aprieta por la cáscara exterior de cojinete, en donde por la interferencia de los contornos exteriores del muelle elastómero con el contorno interior de la cáscara exterior de cojinete se realiza una función de cojinete que posibilita la alta rigidez radial con una función radial pronunciada y ajustada. Esta se realiza mediante adaptación por presión de los rebordes anulares dentro de las cáscaras exteriores de cojinete contorneado. En el caso de la configuración según la invención resulta una alta rigidez radial con al mismo tiempo baja rigidez de torsión y además una baja rigidez a la cardán. Por la adaptación por presión del muelle elastómero dentro de la cáscara exterior de cojinete en total resulta una larga vida útil y al mismo tiempo un procedimiento de fabricación económico.

La identificación axial de este cojinete de goma y metal se determina esencialmente porque el resalte central empuja a los rebordes anulares separándolos unos de otros en la dirección axial en la posición de montaje. Esto significa que el resalte central presenta una geometría que en el estado no montado del cojinete de goma y metal no está congruente con el contorno del muelle elastómero. Más aún está previsto que los rebordes anulares están ubicados en cierto sentido más justos que los puntos más profundos entre el resalte central y los resaltes periféricos. Con otras palabras el resalte central es más ancho que la ranura entre los rebordes anulares, de manera que estos solamente por las condiciones de ancho diferentes o bien distancias son empujados separándolos unos de otros. Por el desplazamiento de los rebordes anulares hacia direcciones opuestas el resalte central en cierto modo se fija por presión entre los rebordes anulares, de manera que la cáscara exterior de cojinete está pretensada con respecto a las piezas interiores del cojinete en dirección axial, así como en dirección radial. No obstante, los rebordes anulares preferentemente no solo se apoyan en el resalte central, sino también en los resaltes periféricos. Los resaltes periféricos por lo tanto sirven en cierto sentido como tope exterior para el muelle elastómero en el caso de una carga axial. Es importante que entre los resaltes periféricos y el resalte central estén formadas dos cámaras de presión en forma de ranura que en cada caso presenten un fondo de ranura redondeado, así como traspasos redondeados hacia el resalte central o bien hacia los resaltes periféricos, de manera que los rebordes anulares se puedan adaptar en lo posible en unión positiva y en lo posible en su superficie en el contorno interior de las cáscaras de cojinete.

El apoyo radial de la cáscara exterior de cojinete en la pieza interior de cojinete, sin embargo, no se realiza de forma exclusiva a través de los rebordes anulares, sino en parte esencial también a través de una sección de silla situada radialmente opuesta al resalte central que en la posición de montaje es comprimida por el resalte central. Esta sección de silla une a los dos rebordes anulares entre sí. En la dirección radial la sección de silla tiene aproximadamente la mitad de altura de los rebordes anulares.

La invención se describe a continuación con la ayuda del ejemplo de realización representado en el dibujo esquemático.

La Figura muestra una disposición de brazo 1 con un brazo 4 compuesto de una cáscara superior 2 y una cáscara inferior 3. El brazo 4 posee en sus zonas extremas 5 en cada caso un paso 6 para el alojamiento de un cojinete de goma y metal 7. Se puede observar que la cáscara superior 2 y la cáscara inferior 3 presentan zonas en las que trascurren distanciadas entre sí. Cerca de las zonas extremas 5 se tocan la cáscara superior 2 y la cáscara inferior 3. A modo de ejemplo se han dibujado puntos de unión 8 en forma de puntos de soldadura. En cualquier caso la cáscara superior 2 está unida firmemente con la cáscara inferior 3, de manera que el cojinete de goma y metal 7 se sujeta de forma pretensada entre la cáscara superior 2 y la cáscara inferior 3.

Es esencial en la disposición de brazo según la invención que la cáscara superior 2 y la cáscara inferior 3 en la zona de los pasos 6 sobresalen de forma cónica en dirección opuesta, de manera que resulta un espacio anular configurado de forma bicónica para el alojamiento de una cáscara exterior de cojinete 9. El contorno exterior 10 de la cáscara exterior de cojinete 9 fabricado de plástico asimismo está configurado de forma bicónica. En este ejemplo de realización el ángulo cónico entre el eje longitudinal del brazo L y las protuberancias 11, 12 de los pasos 6 asciende a 45º. El ángulo cónico W corresponde asimismo el ángulo cónico del contorno exterior bicónico, de manera que la cáscara exterior de cojinete 9 se apoya en su superficie en las protuberancias 11, 12.

El cojinete de goma y metal 7 comprende un muelle elastómero 13 que está unido firmemente con la pieza interior de cojinete 14 de metal en forma de mandril, especialmente mediante vulcanización. La cáscara exterior de cojinete 9 en la sección longitudinal axial posee un contorno interior ondulado con un resalte central 15 dirigido radialmente hacia el interior y con resaltes periféricos 16 dirigidos radialmente hacia el interior. El muelle elastómero 13 posee dos rebordes anulares 17 que trascurren a distancia entre sí que en la posición de montaje bajo pretensión radial engranan a través de la cáscara exterior de cojinete 9 entre el resalte central 15 y los resaltes periféricos 16. El resalte central 15 está configurado más ancho que la distancia entre los rebordes anulares 17, de manera que el resalte central 15 en la posición de montaje empuja a los rebordes anulares 17 separándolos unos de otros en la dirección axial. Los puntos de transición entre el resalte central 15 y los resaltes periféricos 16 están configurados de forma redondeada por medio de radios elegidos grandes. Asimismo, que la cáscara exterior de cojinete 9 presenta un contorno interior fuertemente ranurado, también el contorno exterior del muelle elastómero 13 está ranurado fuertemente y generalmente está redondeado. Los rebordes anulares 17 se encuentran a la misma distancia del resalte central 15, en donde colindan en una sección de silla 18 del muelle elastómero 13. Por medio del resalte central 15 se forman dos zonas en forma de ranura dentro de la cáscara exterior de cojinete 9 que se puede denominar cámaras de presión. Estas cámaras de presión casi completamente están rellenas con el material del muelle elastómero 13, solamente en la zona hacia los resaltes periféricos 16 queda algo de espacio libre. Los resaltes periféricos 16 con sus extremos libres se encuentran en distancia radial hacia la pieza interior de cojinete 14 o bien hacia la zona del muelle elastómero 13 que rodea la pieza interior de cojinete 14. Las características del cojinete de goma y metal 7 dependen de forma significativa de la geometría elegida de la cáscara exterior de cojinete 9 y de la geometría elegida del muelle elastómero 13. Más allá de esto también la elección del material del muelle elastómero 13 juega un papel decisivo. El ejemplo de realización representado solamente muestra una variante ventajosa de un cojinete de goma y metal en combinación con una disposición de cojinete, en donde el contorno exacto de la cáscara exterior de cojinete 9, así como del muelle elastómero 13 depende del respectivo caso de aplicación.

Referencias

1-

disposición de brazo

2-

cáscara superior

3-

cáscara inferior

4-

brazo

5-

zona extrema

6-

paso

7-

cojinete de goma y metal

8-

punto de unión

9-

cáscara exterior de cojinete

10-

contorno exterior

11-

protuberancia

12-

protuberancia

13-

muelle elastómero

14-

pieza interior de cojinete

15-

resalte central

16-

resalte periférico

17-

reborde anular

18-

sección de silla

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L-

eje de brazo longitudinal

W-

ángulo cónico

Claims (6)

1. Disposición de brazo (1) con un brazo (4) compuesto de una cáscara superior (2) y una cáscara inferior (3) que en sus zonas extremas (5) presenta en cada caso un paso (6) para el alojamiento de un cojinete de goma y metal (7), caracterizada porque la cáscara superior (2) y la cáscara inferior (3) en la zona de los pasos (6) sobresalen de forma cónica en dirección opuesta, en donde en el espacio anular configurado de este modo de forma bicónica está sujetada imperdible una cáscara exterior de cojinete (9) con contorno exterior (10) bicónico.

2. Disposición de brazo según la reivindicación 1, caracterizada porque el ángulo cónico (W) medido en cada caso entre el eje de brazo longitudinal (L) y las protuberancias (10, 11) en la zona de los pasos (6) de la cáscara superior (2) y la cáscara inferior (3) se encuentra en un intervalo de entre 30º a 60º.

3. Disposición de brazo según la reivindicación 2, caracterizada porque el ángulo cónico (W) del contorno exterior (10) bicónico está adaptado a los ángulos cónicos (W) de la cáscara superior (2) y de la cáscara inferior (3).

4. Disposición de brazo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque un muelle elastómero (13) del cojinete de goma y metal (7) está unido de forma firmemente adherente con la pieza interior de cojinete (14), en donde la cáscara exterior de cojinete (9) en la sección longitudinal axial presenta un contorno interior ondulado con un resalte central (15) orientado radialmente hacia el interior y con resaltes periféricos (16) orientados radialmente hacia el interior, en donde el muelle elastómero (13) presenta dos rebordes anulares (17) que trascurren a distancia entre sí que en la posición de montaje bajo pretensión radial engranan a través de la cáscara exterior de cojinete (9) entre el resalte central (15) y los resaltes periféricos (16), en donde el resalte central (15) empuja de los rebordes anulares (17) separándolos unos a otros en la dirección axial en la posición de montaje.

5. Disposición de brazo según la reivindicación 4, caracterizada porque entre los rebordes anulares (17) está formada una sección de silla (18) radialmente opuesto al resalte central (15) que se comprime en la posición de montaje por el resalte central (15).

6. Disposición de brazo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los rebordes anulares (17) en la posición de montaje llegan a apoyarse en los resaltes periféricos (16) por desplazamiento.