BRPI0614853A2 - estágio de engrenagem - Google Patents

Abstract

ESTáGIO DE ENGRENAGEM. A presente invenção refere-se a uma etapa de engrenagem (1) para um atuador em um veículo motorizado, em particular para um banco de veículo, compreendendo um alojamento (3) provido com um acionamento (11) que é montado sobre o mesmo em uma tal maneira que ele é giratório ao redor de um eixo geométrico (A), saída acionada (21) giratória ao redor de um segundo eixo geométrico (B) diferente do eixo geométrico (A). O acionamento (11) é usado para receber a saída acionada (21) por meio de pelo menos um corpo rolante (31) separado dos eixos geométricos (A, B) em um deslocamento paralelo com relação a uma excentricidade (E) e aciona a dita saída acionada pela rotação da excentricidade rolante assim obtida, onde a saída acionada (21) executa um movimento rolante de inversão no alojamento (3) por meio de uma engrenagem oscilante de fricção (33, 35).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTÁGIO DEENGRENAGEM".

A invenção refere-se a um estágio de engrenagem tendo os as-pectos do preâmbulo da reivindicação 1.

DE 197 09 852 C2 descreve um estágio de engrenagem dessetipo, no qual uma rosca helicoidal em um eixo de motor serve como aciona-mento e engrena em uma engrenagem helicoidal na saída acionada. Esseestágio de engrenagem é uma parte integral de um atuador, no qual a en-grenagem helicoidal então aciona um mecanismo para o ajuste de um bancode veículo. Através de filetes espirais adequados na rosca helicoidal e naengrenagem helicoidal, o estágio da engrenagem diminui a velocidade altado motor para uma velocidade de entrada menor do mecanismo.

O objetivo da invenção é melhorar o estágio de engrenagem dotipo acima mencionado. De acordo com a invenção, esse objetivo é atingidopor um estágio de engrenagem tendo os aspectos da reivindicação 1. Moda-lidades vantajosas formam o assunto das reivindicações dependentes.

A razão de transmissão é aumentada, comparada com o estágiode engrenagem conhecido, já que o acionamento, por meio de pelo menosum elemento rolante separadamente formado, suporta a saída acionada comos eixos geométricos deslocados paralelos por uma excentricidade e a con-duz quando o excêntrico rolante, assim formado, gira, a saída acionada exe-cutando um movimento rolante, especialmente um movimento rolante deinversão no alojamento por meio de um mecanismo inversor da engrenagemde fricção. Ao mesmo tempo, a eficiência é também significativamente me-lhorada, de modo que a eficiência geral de um atuador, por exemplo, no qualo estágio de engrenagem inventivo é preferivelmente usado, é melhorada damesma forma, o que proporciona uma redução no peso e no espaço geralabsorvido pelos componentes necessários. A saída acionada é vista comosendo "suportada" pelo acionamento visto como a saída acionada podetambém ser parcialmente suportada no alojamento.

O movimento rolante da saída acionada é geralmente um movi-mento rotacional com um movimento de inversão sobreposto, embora o mo-vimento rolante, de inversão, possa ser compensado, especialmente no casode uma pequena excentricidade, por exemplo, pela folga entre a saída acio-nada e o mecanismo no lado de saída a ser acionado (mecanismo do man-cai de carga) ou similares, ou através de elasticidade adequada dessas par-tes. No caso de excentricidades maiores, um componente adicional, queforma a saída acionada real do estágio da engrenagem e executa um movi-mento rotacional com um movimento de inversão sobreposto em relação àsaída acionada estressada, mas executa um movimento rotacional puro emrelação ao acionamento, pode também ser conectado no lado de saída dasaída acionada estressada.

O excêntrico rolante entre o acionamento e a saída acionada atéuma certa extensão contribui para a razão geral de transmissão. Por formarpreferivelmente uma ranhura para o elemento rolante preferivelmente esféri-co em um dos dois componentes, tornando possível ajustar raios rolantesdiferentes através do uso de paredes laterais inclinadas, por exemplo, aper-feiçoamentos comparados com um simples rolamento do elemento rolantesão obtidos tanto no acionamento quanto na saída acionada.

O mecanismo inversor da engrenagem de fricção, que no casode uma excentricidade menor produz um leve movimento relativo de inver-são entre a saída acionada e o alojamento, faz uma contribuição primáriapara a razão de transmissão geral. Um ponto rolante, que preferivelmenteocorre entre um arco da saída acionada e um guia no alojamento, serve co-mo pólo instantâneo para o movimento rolante de inversão da saída aciona-da. Na rotação do acionamento, uma força, preferivelmente composta atra-vés do acunhamento do acionamento, do elemento rolante e da saída acio-nada, exerce o momento de acionamento na saída acionada no ponto rolan-te. A volta livre do acionamento depois que ele completou a sua rotação deacionamento dissipa essa força novamente e protege os componentes.

Razões geométricas favoráveis garantem movimentos relativoscalculáveis definitivos. Dois elementos rolantes tracionados um contra o ou-tro servem para impedir qualquer percurso inativo no começo da rotação doacionamento, e o estágio da engrenagem se torna de auto-aperto. O estágiode engrenagem inventivo é preferivelmente combinado com motores eletro-nicamente comutados e mecanismos de auto-aperto com engrenamento e-picíclico excêntrico.

Em uma modalidade preferida, pelo menos um dos elementosde transmissão: o alojamento, o acionamento e a saída acionada, e preferi-velmente todos esses, são compostos de um material compósito de plástico-metal. As partes de metal contidas nele garantem uma alta capacidade demancai de carga, enquanto que as áreas plásticas permitem geometriascomplexas, fabricação com custo efetivo, um peso menor e característicasde amortecimento muito boas nas áreas de absorção sem carga. As partesde metal são preferivelmente feitas pela usinagem de lâminas finas de metalde alta resistência de espessura de material aproximadamente constante, oque evita a reusinagem onerosa.

A invenção será explicada em mais detalhes abaixo com refe-rência a duas modalidades exemplares representadas nos desenhos, nosquais

figura 1 mostra um corte axial através da primeira modalidádeexemplar ao longo da linha I-I na figura 2,

figura 2 mostra um corte radial através da primeira modalidadeexemplar ao longo da linha Il-Il na figura 1,

figura 3 mostra um corte correspondendo com a figura 1 atravésde um primeiro uso aplicado da invenção,

figura 4 mostra um corte correspondendo com a figura 1 atravésde um segundo uso aplicado da invenção,

figura 5 mostra um corte axial através da modalidade exemplarao longo da linha V-V na figura 6,

figura 6 mostra um corte radial através da modalidade exemplarao longo da linha Vl-Vl na figura 5.

Na primeira modalidade exemplar, um estágio de engrenagem 1tem um alojamento simétrico aproximadamente cilíndrico 3 com um primeiroeixo geométrico central A. Um colar do alojamento 5 é formado radialmentedentro no alojamento 3 de maneira concêntrica com o primeiro eixo geomé-tricô A. Radialmente externo, o alojamento 3 tem uma cobertura de aloja-mento 7, que é formada separadamente de um corpo do alojamento 9 e queé conectada com segurança ao corpo do alojamento 9 quando montando oestágio de engrenagem 1. Um acionamento 11 é, da mesma maneira, supor-tado no alojamento 3 de maneira concêntrica com o primeiro eixo geométricoA. O acionamento 11 tem um tubo de acionamento cilíndrico oco 13 inseridoatravés do colar do alojamento 5 de maneira concêntrica com o primeiro eixogeométrico A, com um flange de acionamento 15 se projetando radialmentepara fora na face de extremidade e um anel de mancai de acionamento 17formado nele de maneira concêntrica com o primeiro eixo geométrico A esobrepondo o colar do alojamento 5. Um mancai de bastões 19, por exem-plo, um mancai de esferas ou preferivelmente um mancai de agulhas, quecom pouca fricção suporta expressamente o acionamento 11 em uma dire-ção radial (em relação ao primeiro eixo geométrico A), é disposto entre ointerior do anel do mancai de acionamento 17 e o exterior do colar do aloja-mento 5.

Uma saída acionada 21 é cilindricamente simétrica ao redor deum segundo eixo geométrico B, que é disposto paralelo ao primeiro eixo ge-ométrico A deslocado por uma excentricidade E preferivelmente menor doque 0,5 mm, por exemplo, 0,2 mm. A saída acionada 21 tem um tubo de sa-ída acionada cilíndrico oco 23 concêntrico com o segundo eixo geométrico Be inserido no tubo de acionamento 13, um disco de saída acionada 25 seprojetando radialmente para fora na face de extremidade e um anel de man-cai da saída acionada 27 formado sobre ele de maneira concêntrica com osegundo eixo geométrico B e sobrepondo o anel de mancai do acionamento17. No interior do anel de mancai da saída acionada 27 virado para o anel demancai do acionamento 17, a saída acionada 21 tem uma ranhura anular emformato de V periférica, abreviada para ranhura 29, cujas paredes lateraispreferivelmente correm de maneira oblíqua, por exemplo em 60°, para o se-gundo eixo geométrico B. Uma única esfera 31 é disposta em um ponto naperiferia entre o exterior do acionamento 11, isto é, o exterior do anel domancai de acionamento 17 e a ranhura 29 parcialmente recebendo a esfera31.

No seu exterior, isto é, o exterior do anel de mancai da saídaacionada 27, a saída acionada 21 tem um arco periférico que se projeta ra-dialmente 33, que é formado de maneira concêntrica com o segundo eixogeométrico B e que - na maneira de uma conexão macho e fêmea - engataem um guia periférico 35 no alojamento 3. O guia canalizado 35 formadocomo uma ranhura anular de maneira concêntrica com o primeiro eixo geo-métrico A é formado parcialmente pelo corpo do alojamento 9 e parcialmentepela cobertura do alojamento 7 em uma face comum do alojamento 3 viradaradialmente para dentro.

As paredes laterais do guia 35 correm ligeiramente de maneiraoblíqua em relação a um plano perpendicular ao primeiro eixo geométrico A,de modo que o arco 33 não pode penetrar totalmente no fundo do guia 35,mas somente até um ponto rolante W. O arco 33, isto é, a saída acionada21, e o guia 35, isto é, o alojamento 3, formam um mecanismo de engrena-gem de fricção, a seguir citado como um mecanismo inversor da engrena-gem de fricção. No lado radialmente oposto ao ponto rolante W, a distânciaentre o arco 33 e o guia 35 ou a saída acionada 21 e o alojamento 3 é 2xEmaior do que no ponto rolante W. Da mesma maneira, a distância entre oacionamento 11 e a saída acionada 21 no ponto mais próximo do ponto ro-lante W é 2xE maior do que a distância correspondente no lado radialmenteoposto. Uma face de cunha quase perifericamente curvada, portanto, existeentre a saída acionada 21 e o alojamento 3 e também entre a saída aciona-da 21 e o acionamento 11. Os pontos de contato entre o alojamento 3, o a-cionamento 11 e a saída acionada 21 se situam substancialmente no mesmoplano, que corre perpendicular aos eixos geométricos A e B.

O exterior do acionamento 11, a esfera 31 e a ranhura 29 juntosformam uma geometria na qual a esfera 31 é acunhada entre o acionamento11 e a saída acionada 21, desde que o ângulo de contato é menor do que oângulo de auto-aperto e, portanto, nenhuma fricção deslizante ocorre nospontos de contato da esfera 31, como é também conhecido no acunhamentodas embreagens de roda livre do rolete, por exemplo. Com o acionamento11 estacionário, a esfera 31 - vista na direção periférica do primeiro eixo ge-ométrico A - inicialmente se situa no mesmo ângulo que o ponto rolante W e,portanto, sem qualquer tração radial entre o acionamento 11 e a ranhura 29.Quando o acionamento é acionado, por outro lado, a esfera 31 também semove até que o acunhamento anteriormente mencionado ocorre. Com aspresentes geometrias e materiais, a esfera 31 precede o ponto rolante W poraproximadamente 45° (ângulo precedente).

Na figura 2, o acionamento 11 é acionado no sentido anti-horário, de modo que a esfera 31 rola no exterior da saída acionada 11, istoé, ela gira no sentido horário na figura 2. Isso leva a um movimento rolanterelativo da esfera 31 na ranhura 29 e devido ao acunhamento leva a umaforça considerável F no ponto de contato entre a esfera 31 e a saída aciona-da 21. Uma vez que a saída acionada 21 encosta contra o alojamento 3 noponto rolante W, isto é, o ponto rolante W forma um pólo instantâneo, a forçaF gera um torque que age sobre a saída acionada 21 ao redor do ponto ro-lante W. Isso leva a um movimento rolante de inversão da saída acionada 21no alojamento 3, no sentido horário na figura 2. Se a direção de rotação doacionamento 11 é invertida, a direção de rotação da saída acionada 21 é damesma maneira invertida depois de um percurso inativo de duas vezes oângulo precedente da esfera 31. Um lubrificante adequado pode ser providode modo a aumentar os coeficientes instantâneos de fricção nos pontos comuma pressão de unidade superficial maior, enquanto reduzindo o desgastena esfera 31 ou no ponto rolante W, por exemplo.

O estágio de engrenagem 1 é do projeto de dois estágios, sendopersonificado como um mecanismo inversor de engrenagem de fricção comexcêntrico rolante. Graças ao movimento rolante da esfera 31 entre o acio-namento 11 e a saída acionada 21, o excêntrico rolante com a esfera 31 ini-cialmente tem uma razão de transmissão teórica de aproximadamente 2:1. Aranhura 29, que provê um menor raio rolante em direção à saída acionada21 do que o raio da esfera 31 ocasiona um componente de transmissão adi-cional nesse caso de 4:1. O estágio do mecanismo inversor da engrenagemde fricção ocasiona um componente de razão de transmissão aproximada-mente igual ao diâmetro externo da saída acionada 21 (diâmetro do aloja-mento 3 no ponto rolante W) de 2xE, nesse caso cerca de 125:1. Além detudo, portanto, a rotação do acionamento 11 pode ser diminuída por váriasordens de magnitude. À medida que a excentricidade E diminui, os efeitosdisruptivos diminuem e a razão de transmissão (ou a razão de redução) au-menta. De modo que os elementos de transmissão possam suportar as for-ças de contato e os estresses resultantes dos torques de acionamento sen-do destruídos, materiais de metal de alta resistência são preferivelmente u-sados para essa finalidade. É também possível, entretanto, pelo uso de plás-ticos de alta resistência, conceder para a saída acionada 21 uma superfícieelástica, por exemplo, de modo a amortecer as vibrações e prover superfí-cies de contato significativamente maiores.

De modo a impedir a formação de superfícies não circularesquando em uma paralisação, provisão é preferivelmente feita, quando nãomais em uso, de virar o acionamento 11 de volta por um ângulo de volta livre(predefinição fixado de 90°, por exemplo, ou eletronicamente determinado),de modo que a esfera 31 possa rolar de volta por seu ângulo precedente eentrar em repouso na proximidade mais próxima possível ao ponto rolanteW, onde ela não forma mais qualquer força F.

De modo a melhorar o contato da esfera 31 no acionamento 11durante a operação, dessa maneira também melhorando a dita ação de acu-nhamento, isto é, de modo a tanto quanto possível evitar o "deslizamento"nesse ponto, em uma modalidade modificada, existe preferivelmente sempreuma leve fricção entre o acionamento 11 e a esfera 31, sem impedir a rota-ção. Essa leve fricção pode ser aplicada, por exemplo, por meio da forçanormal de uma mola entre o acionamento 11 e a esfera 31 ou pela magneti-zação de um dos componentes. De modo a reduzir o percurso inativo daesfera 31 na reversão da direção, em uma modalidade modificada, duas es-feras 31 podem ser providas, que são mantidas juntas ou separadas por mo-las. O estágio da engrenagem 1, dessa maneira, também se torna de auto-aperto.

Em um primeiro exemplo aplicado, o estágio da embreagem 1inventivo é combinado com um motor 41 para formar uma unidade de acio-namento 43. Nesse caso, o estágio da engrenagem 1 e o motor 41 são inte-grados um no outro pela adaptação de múltiplos ímãs permanentes comoímãs de rotor 45 no acionamento 11, preferivelmente no tubo de acionamen-to 13, de modo que o acionamento 11 se torna um rotor, e pela disposiçãode múltiplas pilhas de estator 47 no alojamento 3 para interação livre de con-tato com os ímãs do rotor 45. Um controle 49 proporciona a comutação ele-trônica das pilhas do estator 47 e, portanto, do motor 41. Para controle develocidade através de uma realimentação, um ímã anular 51 é adaptado nasaída acionada 21, de preferência no tubo de saída acionado 23 e interagecom um sensor Hall 53 no alojamento 3 conectado ao controle 49, de modoa detectar a posição angular da saída acionada 21. Exceto pelos componen-tes eletrônicos do motor 41, o estágio da engrenagem 1 forma uma unidadeque pode ser revestida.

Em um segundo exemplo aplicado, o estágio de engrenagem 1inventivo é combinado com um mecanismo 61 para formar um atuador 63em um veículo, especialmente um para um banco de veículo. Um tal meca-nismo 61 é descrito na forma de um ajustador de inclinação de encosto debanco para um banco de veículo em DE 101 44 840 A1, cujo conteúdo dadescrição é expressamente incorporado. O mecanismo 61 personificadocomo um engrenamento epicíclico excêntrico de auto-aperto tem um primei-ro encaixe 65, que toma a forma de uma engrenagem interna, e um segundoencaixe 67, que tem uma engrenagem formada engrenando com a engrena-gem interna. O primeiro encaixe 65 é firmemente conectado ao suporte tra-seiro do banco do veículo, por exemplo, enquanto que o segundo encaixe 67é conectado à parte do banco do banco do veículo. Um acionador de duaspartes (ou alternativamente de parte única) 69 junto com dois segmentos decunha 71 tracionados um contra o outro define um excêntrico, que é supor-tado entre o primeiro encaixe 65 e o segundo encaixe 67 e na rotação pro-duz um movimento rolante de inversão do primeiro encaixe 65 contra o se-gundo encaixe 67.

Para combinar o estágio da engrenagem 1 com o mecanismo61, ο alojamento 3 é adaptado por meio da sua cobertura de alojamento 7 noprimeiro encaixe 65, enquanto que um eixo externamente perfilado 73 emuma extremidade engrena em um perfil interno do tubo de saída acionado 23e na outra extremidade em um perfil interno do acionador 69. Aqui, algumafolga é em cada caso provida entre os perfis, de modo a compensar o movi-mento de inversão da saída acionada 21. O movimento de inversão poderiatambém ser compensado por outros recursos, em particular recursos flexíveis.

O acionador 63 poderia também ajustar a altura e/ou a inclina-ção da superfície do banco do banco do veículo.

Pela combinação do primeiro e do segundo exemplos aplicados,o atuador 63 é completado por um motor 41.

A menos que de outra maneira descrita abaixo, a segunda mo-dalidade exemplar é idêntica à primeira modalidade exemplar, por cuja ra-zão, componentes idênticos ou de funcionamento similar transportam osmesmos numerais de referência prefixados por 100. Aspectos individuais oumúltiplos da primeira modalidade exemplar podem também ser personifica-dos em combinação com os aspectos da segunda modalidade exemplar evice-versa.

Na segunda modalidade exemplar, um estágio de engrenagem101 tem um alojamento simétrico aproximadamente cilíndrico 103 com umprimeiro eixo geométrico central A. Um colar de alojamento 105 é formadoradialmente dentro no alojamento 103 de maneira concêntrica com o primei-ro eixo geométrico A. Radialmente externo, o alojamento 103 tem uma co-bertura de alojamento 107, que é formada separadamente de um corpo doalojamento 109 e é conectada com segurança ao corpo do alojamento 109quando montando o estágio da engrenagem 101. Um acionamento 111 ésuportado, da mesma maneira, no alojamento 103 de maneira concêntricacom o primeiro eixo geométrico A. O acionamento 111 tem um tubo de acio-namento cilíndrico oco 113 inserido através do colar do alojamento 105 demaneira concêntrica com o primeiro eixo geométrico A, com um flange deacionamento 115 se projetando radialmente para fora na face de extremida-de e um anel de mancai de acionamento 117 formado nele de maneira con-cêntrica com o primeiro eixo geométrico A e sobrepondo o colar do aloja-mento 105. Um mancai de bastões 119, por exemplo, um mancai de esferasou preferivelmente um mancai de agulhas, que com pouca fricção suportaexpressamente o acionamento 111 em uma direção radial (em relação aoprimeiro eixo geométrico A) é disposto entre o interior do anel do mancai deacionamento 117 e o exterior do colar da engrenagem 105.

Uma saída acionada 121 é cilindricamente simétrica ao redor deum segundo eixo geométrico B, que é disposto paralelo ao primeiro eixo ge-ométrico A deslocado por uma excentricidade E preferivelmente menor doque 0,5 mm, por exemplo, 0,2 mm. A saída acionada 121 tem um tubo desaída acionada cilíndrico oco 123 concêntrico com o segundo eixo geométri-co B e inserido no tubo de acionamento 113, um disco de saída acionada125 se projetando radialmente para fora na face de extremidade e um anelde mancai da saída acionada 127 formado sobre ele de maneira concêntricacom o segundo eixo geométrico B e sobrepondo o anel de mancai do acio-namento 117. No interior do anel de mancai da saída acionada 127 viradopara o anel de mancai do acionamento 117, a saída acionada 121 tem umaranhura periférica em formato de V anular 129 de perfil curvado. Duas esfe-ras únicas 131 são dispostas, cada uma, em um ponto na periferia entre oexterior do acionamento 111, isto é, o exterior do anel de mancai do aciona-mento 117 e a ranhura 129 parcialmente recebendo as esferas 131.

No seu exterior, isto é, o exterior do anel de mancai da saídaacionada 127, a saída acionada 121 tem um arco periférico que se projetaradialmente 133, que é formado de maneira concêntrica com o segundo eixogeométrico B e que - na maneira de uma conexão macho e fêmea - engataem um guia periférico 135 no alojamento 103. O guia canalizado 135 forma-do como uma ranhura anular de maneira concêntrica com o primeiro eixogeométrico A é formado parcialmente pelo corpo do alojamento 109 e parci-almente pela cobertura do alojamento 107 em uma face comum do aloja-mento 103 virada radialmente para dentro.

As paredes laterais do guia 135 correm ligeiramente de maneiraoblíqua em relação a um plano perpendicular ao primeiro eixo geométrico A,de modo que o arco 133 não pode penetrar totalmente para o fundo do guia135, mas somente até um ponto rolante W. O arco 133, isto é, a saída acio-nada 121, e o guia 135, isto é, o alojamento 103, formam um mecanismo deengrenagem de fricção, a seguir citado como um mecanismo inversor daengrenagem de fricção. No lado radialmente oposto ao ponto rolante W adistância entre o arco 133 e o guia 135 ou a saída acionada 121 e o aloja-mento 103 é 2xE maior do que no ponto rolante W. Da mesma maneira, adistância entre o acionamento 111 e a saída acionada 121 no ponto maispróximo do ponto rolante W é 2xE maior do que a distância correspondenteno lado radialmente oposto. Uma face de cunha quase perifericamente cur-vada, portanto, existe entre a saída acionada 121 e o alojamento 103 e tam-bém entre a saída acionada 121 e o acionamento 111. Os pontos de contatoentre o alojamento 103, o acionamento 111 e a saída acionada 121 se situ-am substancialmente no mesmo plano, que corre perpendicular aos eixosgeométricos AeB.

O exterior do acionamento 111, as esferas 131 e a ranhura 129juntos formam uma geometria na qual as esferas 131 precedendo o pontorolante W (por um ângulo precedente) podem ser acunhadas entre o acio-namento 111 e a saída acionada 121, desde que o ângulo de contato é me-nor do que o ângulo de auto-aperto e portanto nenhuma fricção deslizanteocorre nos pontos de contato das esferas 131, como é também conhecidono acunhamento das embreagens de roda livre do rolete, por exemplo. Des-sa maneira, a esfera 131 seguindo o ponto rolante W não acunha. Quando oacionamento 111 é acionado, as esferas 131 rolam no exterior da saída a-cionada 111. Isso leva a um movimento rolante relativo das esferas 131 naranhura 129 e, devido ao acunhamento da esfera precedente, leva a umaforça considerável no ponto de contato entre a esfera precedente 131 e asaída acionada 121. Desde que a saída acionada 121 encosta contra o alo-jamento 103 no ponto rolante W, isto é, o ponto rolante W forma um póloinstantâneo, a dita força gera um torque agindo na saída acionada 121 aoredor do ponto rolante W. Isso leva a um movimento rolante de inversão dasaída acionada 121 contra o alojamento 103. Se a direção de rotação doacionamento 111 é invertida, a direção de rotação da saída acionada 121 éda mesma forma invertida depois de um mínimo percurso inativo (até que aoutra esfera 131 acunha). Um lubrificante adequado pode ser provido demodo a aumentar os coeficientes instantâneos de fricção nos pontos comuma maior pressão de unidade superficial, enquanto reduzindo o desgastenas esferas 131 ou no ponto rolante W, por exemplo. Se as esferas 131 sãocomprimidas ou mantidas separadas por molas, o estágio da engrenagem101 se torna de auto-aperto.

O estágio da engrenagem 101 é de um projeto de dois estágios,sendo personificado como um mecanismo inversor da engrenagem de fric-ção com excêntrico rolante. Graças ao movimento rolante das esferas 131entre o acionamento 111 e a saída acionada 121, o excêntrico rolante comas esferas 131 inicialmente tem uma razão de transmissão teórica de apro-ximadamente 2:1. A ranhura 129, que proporciona um menor raio rolante emdireção à saída acionada 121 do que o raio das esferas 131 ocasiona umcomponente de transmissão adicional nesse caso de 4:1. O estágio do me-canismo inversor da engrenagem de fricção ocasiona um componente derazão de transmissão aproximadamente igual ao diâmetro externo da saídaacionada 121 (diâmetro do alojamento 103 no ponto rolante W) de 2xE, nes-se caso cerca de 125:1. Em geral, portanto, a rotação do acionamento 111pode ser diminuída por várias ordens de magnitude. Quando a excentricida-de E diminui, os efeitos disruptivos diminuem e a razão de transmissão (ou arazão de redução) aumenta.

Pelo menos um dos elementos de transmissão: o alojamento103, o acionamento 111 e a saída acionada 121 e preferivelmente todos es-ses, são compostos de um material compósito de plástico-metal. As partesde metal contidas nele permitem que os elementos de transmissão suportemas forças de contato e os estresses resultantes dos torques de acionamentosem serem destruídos. A fabricação a partir de lâminas finas de metal dealta resistência (preferivelmente aço) é preferida, desde que o repuxamentoprofundo, perfuração e estampagem ou similares proporcionam a precisãonecessária e a qualidade de superfície sem reusinagem adicional. O trata-mento com calor serve para melhorar as características de resistência. Aspartes de metal associadas são moldadas em plástico preferivelmente dealta resistência e dessa maneira unidas. As áreas plásticas permitem geo-metrias complexas e fabricação com custo efetivo nas áreas de mancai semcarga, um menor peso e características de amortecimento muito boas e, por-tanto um comportamento de ruído melhorado, e se necessário uma superfí-cie flexível para amortecimento da vibração e áreas de contato significativa-mente maiores. A menos que de outra forma especificado, as partes de me-tal na modalidade exemplar têm uma espessura de material pelo menos a-proximadamente constante, enquanto que as áreas plásticas ocupam o es-paço restante dos elementos de transmissão correspondentes.

Na modalidade exemplar, o alojamento 103 tem uma parte demetal 103m, que se estende do colar do alojamento 105 através desse docorpo do alojamento 109 para o guia 135, para encostar contra o arco 133.De outra forma, o corpo do alojamento 109 é formado por uma área plástica103k do alojamento 103. A cobertura do alojamento 107 atribuída para o alo-jamento 103 tem uma parte de metal 107m, que se estende até o guia 135,para encostar contra o arco 133, e para o restante de uma área plástica107k. As áreas plásticas respectivas 103k e 107k são soldadas de maneiraultra-sônica para unir o alojamento 103 e a cobertura do alojamento 107.

O acionamento 111 tem uma primeira parte de metal 111m, quese estende do tubo de acionamento 113 através do flange de acionamento115 para o lado do anel do mancai de acionamento 117 virado para o man-cal de bastões 119, uma segunda parte de metal 111n, que é disposta nolado do anel do mancai de acionamento 117 virada para as esferas 131 epara o restante de uma área plástica 111 k no anel do mancai de acionamen-to 117,

A saída acionada 121 tem uma primeira parte de metal 121m,que é disposta no anel de mancai da saída acionada 127 no lado virado parao alojamento 103 e a cobertura do alojamento 107 e aqui se estende sobre oarco 133 e uma segunda parte de metal 121 n, que é disposta no anel demancai da saída acionada 127 no lado virado para as esferas 131. A áreaplástica 121 k da saída acionada 121 se estende do interior do anel do man-cai da saída acionada 127 sobre todo o disco da saída acionada 125 e todoo tubo da saída acionada 123.

Como a primeira modalidade exemplar, o estágio da engrena-gem 101 pode ser combinado com um motor para formar uma unidade deacionamento e/ou com um mecanismo para formar um atuador, para ajustara inclinação do suporte traseiro de um banco de veículo, por exemplo.

Listagem de Referência

1,101 estágio da engrenagem3, 103 alojamento5, 105 colar do alojamento7, 107 cobertura do alojamento9, 109 corpo do alojamento11, 111 acionamento13, 113 tubo do acionamento15,115 flange de acionamento17, 117 anel do mancai de acionamento19, 119 mancai de bastões21,121 saída acionada23,123 tubo da saída acionada25,125 disco da saída acionada27, 127 anel do mancai da saída acionada29,129 ranhura (em formato de V)31, 131 esfera, elemento rolante33, 133 arco35, 135 guia41 motor43 unidade de acionamento45 ímã do rotor47 pilha do estátor49 controle51 ímã anular53 sensor Hall61 mecanismo63 atuador65 primeiro encaixe67 segundo encaixe69 acionador71 segmentos de cunha73 eixo

103k área plástica do alojamento103m parte de metal do alojamento107k área plástica da cobertura do alojamento107m parte de metal da cobertura do alojamento111 k área plástica do acionamento111 m primeira parte de metal do acionamento111 η segunda parte de metal do acionamento121 k área plástica da saída acionada121m primeira parte de metal da saída acionada121 η segunda parte de metal da saída acionadaA primeiro eixo geométricoB segundo eixo geométricoE excentricidadeF força

W ponto rolante

Claims (30)

1. Estágio de engrenagem (1, 101) de um atuador (63) para umveículo, especialmente um para um banco de veículo, compreendendo umalojamento (3, 103), um acionamento (11, 111) montado no alojamento (3,-103) de modo que ele pode girar ao redor de um primeiro eixo geométrico(A)1 e uma saída acionada (21, 121) giratória ao redor de um segundo eixogeométrico (B) diferente do primeiro eixo geométrico (A), caracterizado pelofato de que o acionamento (11, 111), por meio de pelo menos um elementorolante separadamente formado (31, 131), suporta a saída acionada (21,-121) com os eixos geométricos (A, B) deslocados paralelos por uma excen-tricidade (E) e o conduz quando o excêntrico rolante assim formado gira, asaída acionada (21, 121) executando um movimento rolante, especialmenteum movimento rolante de inversão no alojamento (3, 103) por meio de ummecanismo inversor de engrenagem de fricção (33, 35; 133, 135).

2. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que quando o acionamento (11, 111) gira, o ele-mento rolante (31,131) rola tanto no acionamento (11, 111) quanto tambémna saída acionada (21,121).

3. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o elemento rolante (31, 131) rola parcialmenteem uma ranhura periférica anular (29, 129) na saída acionada (21, 121) ouno acionamento (11, 111) por um lado e no exterior ou interior do outro com-ponente respectivo por outro lado.

4. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o elemento rolante (31, 131) é personificadocomo uma esfera e a ranhura (29, 129) é formada com paredes laterais quecorrem de maneira oblíqua a um plano perpendicular aos eixos geométricos(A, B).

5. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que à medida que o aciona-mento (11, 111) gira, o elemento rolante (31, 131) acunha entre o aciona-mento (11, 111) e a saída acionada (21, 121) e forma uma força (F).

6. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma rotação doexcêntrico rolante produz uma razão de redução maior do que 2:1.

7. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a excentricidade(E) é menor do que ou igual a 0,5 mm.

8. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um guia periféri-co anular (35, 135) e um arco periférico (33, 133) formam o mecanismo in-versor da engrenagem de fricção entre o alojamento (3, 103) e a saída acio-nada (21, 121), o arco (33, 133) sendo formado em particular na saída acio-nada (21, 121) e o guia (35, 135) em particular no alojamento (3, 103).

9. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a saída acionada(21, 121) encosta contra o alojamento (3, 103) em um ponto rolante (W), queforma o pólo instantâneo para o movimento rolante de inversão da saída a-cionada (21, 121).

10. Estágio de engrenagem, de acordo com as reivindicações 5e 9, caracterizado pelo fato de que à medida que o acionamento (11, 111)gira, o elemento rolante (31, 131) precede o ponto rolante (W) na direção derotação, de modo que a força (F) no ponto rolante (W) exerce um momentona saída acionada (21,121').

11. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que na conclusão da sua rotação o acionamento(11, 111) é virado livre na direção oposta de rotação, de modo a colocar oelemento rolante (31, 131) na proximidade mais próxima possível com oponto rolante (W).

12. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o acionamento(11, 111) é suportado no alojamento (3, 103) por meio de um mancai de bas-tões (19, 119).

13. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os pontos decontato entre o alojamento (3, 103), o acionamento (11, 111) e a saída acio-nada (21, 121) se situam substancialmente em um plano que corre perpen-dicular aos eixos geométricos (A, B).

14. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o movimento deinversão da saída acionada (21, 121) é compensado pela folga ou outro re-curso.

15. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que dois elementosrolantes (31,131) são providos, dos quais um precede o ponto rolante (W) eum o segue.

16. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que os elementos rolantes (131) são tracionadosum contra o outro.

17. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o estágio de en-grenagem (1, 101) é combinado com um motor eletronicamente comutado(41) e é em particular integrado em uma unidade de acionamento comum(43).

18. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de que o alojamento (3, 103) transporta pilhas deestator (47) e o acionamento (11, 111) transporta ímãs do rotor (45).

19. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 17ou 18, caracterizado pelo fato de que recursos (51, 53) são providos paradetectar a posição angular da saída acionada (21,121).

20. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o estágio da en-grenagem (1, 101) é combinado com um mecanismo (61), em particular comum mecanismo (61) tendo um engrenamento epicíclico excêntrico de auto-aperto.

21. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que a saída acionada (21, 121) aciona um acio-nador (69) do mecanismo (61) por meio de um eixo (73).

22. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de por um lubrificante,que sob altas pressões de unidade superficial permite altos coeficientes defricção para uma pequena quantidade de desgaste.

23. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos umdos elementos de transmissão dentre o alojamento (103), o acionamento(111) e a saída acionada (121) é composto de um material compósito deplástico-metal, em particular pelo menos uma parte de metal (103m, 107m,111m, 111 n, 121 m, 121 n) e uma área plástica (103k, 107k, 111 k, 121k).

24. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato de que a parte de metal (103m, 111m, 111 n, 121m,-121n) tem pelo menos uma espessura de material aproximadamente cons-tante.

25. Estágio de engrenagem, de acordo com a reivindicação 23ou 24, caracterizado pelo fato de que a parte de metal (103m, 111m, 111n,-121m, 121n) é composta de uma lâmina fina de um metal de alta resistência,especialmente aço.

26. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 23 a 25, caracterizado pelo fato de que a parte de metal(103m, 111m, 111 n, 121 m, 121 n) é fabricada sem qualquer reusinagem.

27. Estágio de engrenagem, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 23 a 26, caracterizado pelo fato de que as partes de metalassociadas são moldadas em um plástico, em particular um plástico de altaresistência, e dessa maneira unidas.

28. Unidade de acionamento (43) tendo um motor (41) e um es-tágio de engrenagem (1, 101) como definido em qualquer uma das reivindi-cações 1 a 27.

29. Atuador (63) tendo um estágio de engrenagem (1, 101) comodefinido em qualquer uma das reivindicações 1 a 27.

30. Banco de veículo tendo um suporte traseiro e/ou banco ajus-tável, acionado por motor, caracterizado por pelo menos um atuador (63)como definido na reivindicação 29.