ES2262849T3 - Cojinete de caucho vibroamortiguado. - Google Patents
Cojinete de caucho vibroamortiguado.Info
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Abstract
Cojinete de caucho vibroamortiguado, especialmente para la fijación de un amortiguador de vibración en un elemento de soporte de un vehículo, con un elemento interno (1), envuelto por un casquillo externo (3), estando previsto entre el elemento interno (1) y el casquillo externo (3) un cuerpo anular (4) de elastómero para amortiguar la vibración, estando dispuesto el cuerpo anular (4) de elastómero de manera radial externa en la pared interna del casquillo externo (3) y de manera radial interna, en un semicojinete (5) en forma de casquillo que interactúa por deslizamiento mediante la creación de una articulación esférica con el elemento interno (1), caracterizado porque en la zona de paso a ambos lados, entre una conformación esférica (6) del elemento interno (1) y secciones tubulares contiguas (9a, 9b) con un espesor de pared básicamente uniforme está previsto en cada caso un anillo (10a, 10b) de obturación que está dispuesto en ranuras periféricas para la obturación de la zona del cojinete de caucho encerrada aquí.
Description
Cojinete de caucho vibroamortiguado.
La presente invención se refiere a un cojinete
de caucho vibroamortiguado con un elemento interno que está
envuelto por un casquillo externo, estando previsto entre el
elemento interno y el casquillo externo un cuerpo anular de
elastómero para amortiguar la vibración.
Un campo preferido de aplicación de este tipo de
cojinete de caucho es la construcción de vehículos, donde este
componente se usa, por ejemplo, para fijar un amortiguador de
vibración en un elemento de soporte de un vehículo. El elemento de
soporte puede estar configurado como soporte de rueda o como biela
del eje trasero. Sin embargo, el uso del cojinete de caucho, según
la invención, no se limita sólo a la esfera de la construcción de
vehículos. El cojinete de caucho vibroamortiguado se puede usar
también, por ejemplo, en la construcción de máquinas herramienta,
la construcción de medios de transporte o en otras áreas
técnicas.
Forma parte del estado general de la técnica la
construcción de un cojinete de caucho vibroamortiguado mediante un
casquillo externo cilíndrico de acero, en el que está insertado un
cuerpo anular de elastómero, conformado asimismo de manera
cilíndrica, en el que está insertado un elemento interno de acero
también cilíndrico. Este cojinete de caucho logra su característica
antivibratoria mediante el cuerpo anular de elastómero que se
compone principalmente de caucho convencional. El cojinete de
caucho vibroamortiguado está dispuesto entre un primer elemento de
soporte mediante su casquillo externo, que puede estar configurado
también en forma de una sola pieza con el primer elemento de
soporte, y un segundo elemento de soporte, que está fijado en el
elemento interno. De esta forma se obtiene un apoyo
vibroamortiguado del primer elemento de soporte con respecto al
segundo elemento de soporte.
Este cojinete de caucho resulta fácil de
fabricar y montar debido a la construcción encajada de sus elementos
individuales. No obstante, se necesitan medidas especiales con el
fin de impedir un movimiento relativamente axial de los elementos
de soporte y así evitar una caída del cojinete de caucho.
En general, se conoce también la unión fija de
los distintos componentes entre sí. Esta unión se realiza mediante
una vulcanización prematura del cuerpo anular de elastómero en el
casquillo externo, así como en el elemento interno. No obstante, un
cojinete de caucho, configurado de esta forma, tiene la desventaja
de que debido a un descentramiento angular del primer elemento de
soporte respecto al segundo elemento de soporte en el cuerpo anular
de elastómero se pueden originar zonas opuestas con un esfuerzo
extremo de tracción y de compresión. Especialmente, en las zonas
sometidas a tracción se pueden formar en caso extremo fisuras en el
cuerpo anular de elastómero, ya que su material no es adecuado para
un esfuerzo de tracción. La misma desventaja se presenta también en
caso de un esfuerzo axial extremo del cojinete de caucho construido
en forma de una sola pieza. El documento
US-A-5364191 muestra las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Por el documento DE10011124A1 se da a conocer un
cojinete de caucho, en el que se impiden las desventajas
mencionadas arriba al estar provisto el elemento interno de una
conformación atmosférica radial externa para crear una articulación
esférica. Esta conformación interactúa con un casquillo externo
configurado en correspondencia. Entre el casquillo externo y el
elemento interno está dispuesto un cuerpo anular de elastómero con
un espesor constante de pared que se acopla por deslizamiento a la
conformación atmosférica del elemento interno. Mediante este tipo
de realización es posible aumentar considerablemente la vida útil
del cojinete de caucho vibroamortiguado en comparación con aquellos
cojinetes de caucho, en los que el cuerpo anular de elastómero está
dispuesto fijamente entre el elemento interno y el casquillo
externo. Mediante la configuración en forma de articulación
esférica en unión con el acoplamiento por deslizamiento del elemento
interno del cuerpo anular de elastómero, éste se somete
exclusivamente a presión. Esto es válido tanto en caso de una carga
axial como de una carga radial del cojinete de caucho y en caso de
escuadrarse el elemento interno con respecto al casquillo externo,
o sea, una carga cardán. Una desventaja de este cojinete de caucho
vibroamortiguado radica, sin embargo, en que está limitado un
aumento de la rigidez elástica en la dirección de la carga mediante
el sistema constructivo del cojinete de caucho vibroamortiguado. La
rigidez elástica se puede lograr mediante el uso de un caucho más
duro, la reducción del espesor de la pared del cuerpo anular de
elastómero o un ensanchamiento del cojinete de caucho. No obstante,
con esto aumenta también a la vez la fricción por deslizamiento a
superar entre el elemento interno y el cuerpo anular de
elastómero.
Por tanto, la presente invención tiene el
objetivo de seguir mejorando un cojinete de caucho vibroamortiguado
del tipo descrito arriba partiendo del hecho de que mediante un gran
espectro de rigidez elástica se puedan realizar propiedades óptimas
de fricción por deslizamiento entre los componentes, posibles de
mover relativamente entre sí, en caso de una construcción
sencilla.
Este objetivo se consigue mediante un cojinete
de caucho vibroamortiguado según el preámbulo de la reivindicación
1 en unión con sus características. En las reivindicaciones
dependientes siguientes aparecen variantes ventajosas de la
invención.
La invención incluye la instrucción técnica de
que un cuerpo anular de elastómero está instalado de manera radial
externa en la pared interna del casquillo externo y de manera radial
interna, en un semicojinete en forma de casquillo que interactúa
por deslizamiento mediante la creación de una articulación esférica
con el elemento interno.
Una ventaja de las características según la
invención radica especialmente en que las buenas propiedades de
fricción por deslizamiento, existentes entre el semicojinete en
forma de casquillo y el elemento interno, son independientes de la
selección de la rigidez elástica del cuerpo anular de elastómero.
Por tanto, la selección de un caucho más duro para el cuerpo anular
de elastómero con el fin de ajustar una rigidez elástica más alta
no provoca que aumente así también la fricción por deslizamiento en
la articulación esférica. Esta propiedad se obtiene con una
división local de la zona de la articulación esférica respecto a la
zona del amortiguador de vibración mediante el semicojinete en
forma de casquillo. El cojinete de caucho vibroamortiguado, según
la invención, se caracteriza por pares iniciales de arranque y de
movimiento muy pequeños. Esto se realiza para pequeñas amplitudes
de movimiento mediante el movimiento molecular en el material
tratado de caucho del cuerpo anular de elastómero, sobre el que
apenas influyen las fuerzas externas. La interacción del elemento
interno con el elemento externo mediante la interconexión de la
articulación esférica permite una protección eficaz contra un
desplazamiento axial del cojinete de caucho.
Preferentemente el cuerpo anular de elastómero
está vulcanizado, pegado o unido de otra forma adecuada por
arrastre de material con los componentes contiguos, a saber, el
casquillo externo, por una parte, y el semicojinete, por la otra
parte. Este componente en forma de una sola pieza se puede fabricar
fácilmente como elemento de metal y caucho. El casquillo externo o
el semicojinete, así como el elemento interno están compuestos
preferentemente de un plástico, un metal ligero o de acero.
Especialmente, el semicojinete en forma de casquillo se puede
fabricar de plástico en el procedimiento de fundición por inyección
debido a su moldeo relativamente complicado y con el fin de obtener
buenas propiedades de fricción por deslizamiento.
A través del casquillo externo del cojinete de
caucho vibroamortiguado se puede realizar una fijación en un primer
elemento de soporte, por ejemplo, de un vehículo, mediante presión,
pegado, atornillado, empotramiento o similar en una entalladura
correspondiente del primer elemento de soporte. Es posible, además,
configurar el casquillo externo del cojinete de caucho, según la
invención, como componente del primer elemento de soporte y
formando una sola pieza con éste. Esta variante resulta
especialmente adecuada si el primer elemento de soporte es un
amortiguador hidráulico de vibración o similar.
El elemento interno del cojinete de caucho está
configurado preferentemente de forma tubular y está provisto de una
conformación atmosférica radial externa de la articulación esférica,
que interactúa con el semicojinete configurado en correspondencia,
con el fin de alojar un tornillo para la fijación en un segundo
elemento de soporte, por ejemplo, una biela transversal de un
chasis.
Según la invención, en la zona de paso a ambos
lados, entre la conformación esférica del elemento interno y las
secciones tubulares contiguas, está previsto un anillo de obturación
para obturar la zona del cojinete de caucho encerrado aquí. Esta
simple medida impide la entrada de suciedad y de polvo en la zona
del cojinete de caucho. Los dos anillos de obturación están fijados
en ranuras periféricas asignadas por la parte del elemento interno
o también por la parte del semicojinete. Como medidas adicionales de
obturación se puede prever en las zonas frontales del cojinete de
caucho un fuelle dispuesto entre el elemento interno, por una parte,
y el semicojinete, por la otra parte. El fuelle se puede disponer,
además, entre el elemento interno, por una parte, y el casquillo
externo, por la otra parte, de modo que éste también cubra la zona
del cuerpo anular de elastómero.
Conforme a otra medida que mejora el montaje del
cojinete de caucho, según la invención, el semicojinete, en
correspondencia con el elemento interno, está configurado de manera
dividida en sentido axial, de modo que se puede acoplar un elemento
de base del casquillo interno con un elemento de tapa del casquillo
interno. El acoplamiento se deberá realizar de manera separable
mediante una unión atornillada o de resorte para posibilitar un
desmontaje. Sin embargo, se puede pensar también en unir el elemento
de base del casquillo interno con el elemento de tapa del casquillo
interno entre sí de manera inseparable, preferentemente mediante una
unión por adhesivo o soldadura, después de montarse el
elemento
interno.
interno.
A continuación se exponen detalladamente otras
medidas, que mejoran la invención, junto con la descripción de un
ejemplo preferido de realización de la invención mediante las
figuras.
Muestran:
Fig. 1 un corte longitudinal parcial básico de
un cojinete de caucho vibroamortiguado, según la invención, y
Fig. 2 un corte longitudinal detallado de un
cojinete de caucho vibroamortiguado, según la invención.
El cojinete de caucho, según la figura 1,
presenta un elemento interno 1 que está fijado a través de un
taladro 2 coaxial de paso en un primer elemento de soporte, no
representado aquí, mediante una unión atornillada. Un casquillo
externo 3 de un material rígido interactúa con un segundo elemento
de soporte, no representado tampoco aquí. El elemento interno 1
está fabricado de acero y el casquillo externo 3, por el contrario,
de un plástico. Entre el elemento interno 1 y el casquillo externo
3 está dispuesto un cuerpo anular 4 de elastómero para amortiguar
la vibración. El cuerpo anular 4 de elastómero está conformado
directamente de manera radial externa en la pared interna del
casquillo externo 3 y de manera radial interna, en un semicojinete 5
en forma de casquillo. Así, el casquillo externo 3 crea junto con
el elemento anular 4 de elastómero y el semicojinete interno 5 un
componente en forma de una sola pieza. El semicojinete 5 en forma de
casquillo presenta de manera radial interna una entalladura que se
acopla por deslizamiento mediante la creación de una articulación
esférica con una correspondiente conformación 6 esférica radial
externa en el elemento interno 1. Para el montaje en el elemento
interno 1 se configura el correspondiente semicojinete 5 de manera
dividida en sentido axial y se compone de un elemento 7 de base del
casquillo interno que está unido a un elemento 8 de tapa del
casquillo interno mediante soldadura por ultrasonidos. Según se
observa detalladamente en la figura 2, para la obturación de la
zona del cojinete de caucho está previsto en la zona de paso a ambos
lados, entre la conformación esférica 6 del elemento interno 1 y
las secciones tubulares contiguas 9a, 9b, un anillo 10a, 10b de
obturación que está dispuesto en ranuras periféricas
correspondientes en cada caso por la parte del elemento interno 1.
Como medidas adicionales de obturación, ambas zonas frontales 11a,
11b del cojinete de caucho pueden estar provistas de un fuelle, no
representado ampliamente aquí y fijado entre el elemento interno 1,
por una parte, y el semicojinete 5, por la otra parte.
Un reborde nervado 12 crea un límite elástico de
tope entre el elemento interno 1 y el semicojinete 5. El cojinete
de caucho vibroamortiguado, según la invención, desarrolla sus
propiedades antivibratorias especialmente en caso de una carga
radial como resultado de una carga de presión, eficaz aquí, sobre el
cuerpo anular 4 de elastómero. En caso de una carga axial se evita
que el elemento interno 1 salga del casquillo externo 3 debido a la
articulación esférica. La articulación esférica posibilita un
descentramiento angular del elemento interno 1 con respecto al
casquillo externo 3 en los límites definidos por las secciones
finales del semicojinete 5. Mediante la articulación esférica, el
cojinete de caucho, según la invención, posibilita relativamente un
movimiento giratorio sin obstáculos del elemento interno con
respecto al casquillo externo. El cojinete de caucho
vibroamortiguado con los grados de libertad, explicados arriba,
puede garantizar mediante la selección correspondiente del material
del cuerpo anular de elastómero un gran espectro de rigidez elástica
manteniendo las mismas buenas propiedades de fricción por
deslizamiento entre los componentes que se pueden mover
relativamente entre sí.
- 1
- Elemento interno
- 2
- Taladro de paso
- 3
- Casquillo externo
- 4
- Cuerpo anular de elastómero
- 5
- Semicojinete
- 6
- Conformación
- 7
- Elemento de base del casquillo interno
- 8
- Elemento de tapa del casquillo interno
- 9
- Sección tubular
- 10
- Anillo de obturación
- 11
- Parte frontal
- 12
- Reborde
Claims (9)
1. Cojinete de caucho vibroamortiguado,
especialmente para la fijación de un amortiguador de vibración en
un elemento de soporte de un vehículo, con un elemento interno (1),
envuelto por un casquillo externo (3), estando previsto entre el
elemento interno (1) y el casquillo externo (3) un cuerpo anular (4)
de elastómero para amortiguar la vibración, estando dispuesto el
cuerpo anular (4) de elastómero de manera radial externa en la
pared interna del casquillo externo (3) y de manera radial interna,
en un semicojinete (5) en forma de casquillo que interactúa por
deslizamiento mediante la creación de una articulación esférica con
el elemento interno (1), caracterizado porque en la zona de
paso a ambos lados, entre una conformación esférica (6) del
elemento interno (1) y secciones tubulares contiguas (9a, 9b) con un
espesor de pared básicamente uniforme está previsto en cada caso un
anillo (10a, 10b) de obturación que está dispuesto en ranuras
periféricas para la obturación de la zona del cojinete de caucho
encerrada aquí.
2. Cojinete de caucho vibroamortiguado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo anular (4)
de elastómero está vulcanizado o pegado en el casquillo externo (3),
por una parte, así como en el semicojinete (5), por la otra parte,
mediante la creación de un componente en forma de una sola
pieza.
3. Cojinete de caucho vibroamortiguado según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque a través del
casquillo externo (3) se realiza una fijación en un primer elemento
de soporte mediante presión, pegado, atornillado o empotramiento en
una entalladura correspondiente del primer elemento de soporte.
4. Cojinete de caucho vibroamortiguado según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el casquillo
externo (3) es un componente del primer elemento de soporte y está
configurado aquí en forma de una sola pieza.
5. Cojinete de caucho vibroamortiguado según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento interno (1) está configurado de forma básicamente tubular
con una conformación (6) esférica radial externa para la creación
de la articulación esférica junto con el semicojinete (5),
configurado en correspondencia, con el fin de alojar un tornillo
para la fijación en un segundo elemento de soporte.
6. Cojinete de caucho vibroamortiguado según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
para la obturación de la zona del cojinete de caucho está previsto
en ambos lados frontales (11a, 11b) un fuelle dispuesto entre el
elemento interno (1), por una parte, y el semicojinete (5) o el
casquillo externo (3), por la otra parte.
7. Cojinete de caucho vibroamortiguado según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
para el montaje en el elemento interno (1), el correspondiente
semicojinete (5) está configurado de manera dividida en sentido
axial, pudiéndose acoplar un elemento (7) de base del casquillo
interno con un elemento (8) de tapa del casquillo interno.
8. Cojinete de caucho vibroamortiguado según la
reivindicación 7, caracterizado porque el acoplamiento se
realiza de manera separable mediante una unión atornillada o de
resorte o de manera no separable mediante una unión por adhesivo o
soldadura.
9. Cojinete de caucho vibroamortiguado según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento interno (1), el correspondiente semicojinete (5) y/o el
casquillo externo (3) están fabricados de un plástico, de un metal
ligero o de acero.
Applications Claiming Priority (2)
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