ES2188295B1

ES2188295B1 - Amortiguador de vibraciones de torsion con un dispositivo de friccion.

Info

Publication number: ES2188295B1
Application number: ES009800455A
Authority: ES
Inventors: Andreas Orlamunder; Reinhard Feldhaus; Bernd Peinemann; Jurgen Kleifges
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: GB2325969A; GB2325969B; DE19709343B4; ES2188295A1; DE19709343A1; FR2761440A1; US6026710A; GB9804872D0; FR2761440B1

Abstract

Un amortiguador de vibraciones de torsión con un dispositivo de fricción, que está provisto de un elemento de transmisión en el lado de accionamiento y de un elemento de transmisión, que puede ser desviado con respecto a aquél, en el lado de salida para toma de fuerza, en el que el dispositivo de fricción actúa entre los elementos de transmisión y tiene por lo menos dos zonas de fricción diferentes. Estas zonas de fricción están previstas respectivamente en una parte de un elemento de fricción común del dispositivo de fricción, de modo que mientras el elemento de fricción pueda realizar, en un orificio perimetral correspondiente de uno de los elementos de transmisión, todavía un movimiento relativo respecto al final del orificio perimetral, sólo actúa una primera zona de fricción y, después del apoyo del elemento de fricción en este final del orificio perimetral, sólo actúa otra zona de fricción.

Description

Amortiguador de vibraciones de torsión con un dispositivo de fricción.

La invención se refiere a un amortiguador de vibraciones de torsión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un amortiguador de vibraciones de torsión de la clase antes indicada es conocido ya, por ejemplo, por el documento DE - 35 16 291. - C2, en el que se dispone de un elemento de transmisión en el lado de accionamiento y un elemento de transmisión en el lado de salida para la toma de fuerza, que puede ser desviado respecto a aquél, estando formados ambos elementos de transmisión cada uno de ellos por una masa centrífuga. Entre los elementos de transmisión está situado en forma activa un dispositivo de fricción, que tiene dos zonas diferentes de fricción. Para ello, en la zona interior radial de los elementos de transmisión actúa axialmente entre éstos un disco de fricción, que está presionado por un muelle axial y que en cada movimiento de ambos elementos de transmisión entre sí realiza un efecto de fricción, que debe ser considerado por lo tanto como fricción básica. Radialmente por fuera de este disco de fricción está previsto un angular de fricción que atraviesa axialmente por uno de los elementos de transmisión, realizándose este paso a través del elemento de transmisión con juego en la dirección perimetral. Tan pronto como se ha completado este juego, en el caso de grandes movimientos relativos de ambos elementos de transmisión entre sí, el angular de fricción actúa adicionalmente, además del ya mencionado disco de fricción, de modo que la fricción básica que ya actuaba hasta ahora queda complementada por una fricción adicional de carga.

Por medio del dispositivo de fricción antes descrito, se pueden compensar ciertamente las vibraciones de torsión más grandes con una mayor fricción, pero para ello por una parte se necesita un coste relativamente grande en cuanto a trabajos de construcción y a espacio necesario, debido a la presencia de dos elementos de fricción diferentes, y por otra parte la fricción de carga solo puede reforzar a la fricción básica, puesto que esta fricción básica está presente constantemente, siendo este salto relativamente grande en el caso de los materiales utilizados generalmente. Por lo tanto es imposible una adaptación, con una graduación escalonada finamente, del respectivo efecto de fricción a las condiciones de trabajo, de modo que entonces se trabaja con una fricción demasiado grande o demasiado pequeña.

Otro dispositivo de fricción entre elementos de transmisión que pueden moverse entre sí está descrito en el documento DE - 38 00 566 - A1, en el que este dispositivo de fricción tiene elementos de fricción que actúan en dependencia de la fuerza centrífuga y por lo tanto en dependencia del número de revoluciones. Para ello, en uno de los; elementos de transmisión está sujeto un angular de fricción, que en su zona exterior radial se apoya contra un contraelemento de fricción, que a su vez se apoya en sentido radial hacia afuera en un muelle. Al aumentar la fuerza centrífuga, se comprime el muelle y por lo tanto se reduce la fricción.

En caso de que resulten ventajosos estos elementos de fricción dependientes del número de revoluciones, en la solución propuesta según dicho documento de solicitud de patente se deberá contar de todos modos con un volumen de construcción relativamente grande y por lo tanto con los costes correspondientes.

Por ello, la presente invención tiene por objeto perfeccionar un amortiguador de vibraciones de torsión, de modo que con un mínimo de costes de construcción y de ocupación de espacio, se disponga de una cantidad de diferentes zonas de fricción para conseguir cualquier clase de efectos de fricción que se desee.

Este objeto se soluciona, según la presente invención, por medio de las características correspondientes, indicadas en la reivindicación 1. Mediante la realización de una cantidad de zonas de fricción en partes de un elemento común de fricción del dispositivo de fricción, se consigue que solo actúe cada vez una de estas zonas de fricción, en dependencia de las condiciones de trabajo del amortiguador de vibraciones de torsión y por lo tanto en dependencia de los estados de movimiento de los elementos de transmisión entre sí, junto con el juego previsto para el elemento de fricción en la dirección de su circunferencia. Así por ejemplo, si no se ha alcanzado todavía el total del citado juego en la dirección de la circunferencia en movimientos del elemento de transmisión del lado de accionamiento, como consecuencia de vibraciones de torsión, está permitido un movimiento relativo de este elemento de transmisión respecto al elemento de fricción. Por el contrario, debido a las fuerzas normales ejercidas a través de por lo menos un muelle axial, se impide eficazmente un movimiento relativo entre el elemento de fricción y el elemento de transmisión del lado de salida para toma de fuerza. La primera zona de fricción, por consiguiente, se encuentra situada axialmente entre el elemento de transmisión del lado de accionamiento y el elemento de fricción.

Tan pronto como se ha alcanzado ya la totalidad del juego antes mencionado, los elementos de fricción se mueven también simultáneamente al producirse desviaciones del elemento de transmisión del lado de accionamiento, de modo que ya no existe ningún movimiento relativo en la primera zona de fricción. En lugar de esto, se produce ahora por lo menos una zona de fricción entre el elemento de fricción del lado de accionamiento y el elemento de fricción del lado de salida para toma de fuerza, pudiendo tener la segunda zona de fricción una o varias superficies de fricción, dependiendo de si el elemento de fricción se une ahora activamente en forma directa, o bien por ejemplo por medio de un muelle axial, a una placa de recubrimiento del elemento de transmisión del lado de salida para toma de fuerza o a varias placas de recubrimiento del mismo.

De acuerdo con la elección de materiales para las partes de los elementos de fricción y de acuerdo con los radios de fricción medios de los elementos de fricción, así como de acuerdo con la elección de la cantidad de superficies de fricción para la respectiva zona de fricción, ambas zonas de fricción se pueden ajustar entre sí de tal modo que, al pasar el efecto desde una zona de fricción hasta la otra zona respectiva, el paso realizado para ello pueda ser ajustado con gran exactitud en lo relativo al efecto de fricción. Además, el dispositivo de fricción está realizado en forma relativamente compacta y muy sencilla, mediante la configuración de todas las partes, que tienen cada una una zona de fricción, en un elemento de fricción común.

La fuerza normal necesaria para la realización de la fricción se consigue preferentemente, segúnla reivindicación correspondiente, mediante la utilización de por lo menos un muelle axial. Para el caso de que cada zona de fricción disponga de un muelle axial propio, se puede solucionar todavía mejor la posibilidad antes mencionada de adaptación con gran exactitud de los diferentes efectos de fricción al respectivo caso de necesidad. Si se utiliza solo un muelle axial para varias zonas de fricción, se tiene de todos modos la ventaja de que se producen menos recortes de desperdicio en la fabricación, porque esta clase de muelles axiales generalmente se fabrican mediante troquelado con prensa, cortándolos de discos elásticos enteros, de modo que los recortes de desperdicio interiores radiales que se producen por esta causa aumentan, al aumentar el tamaño del diámetro del muelle axial. En este caso sería posible también un muelle que conste de dos muelles de plato situados coaxialmente entre sí y unidos radialmente entre sí, mirando en la dirección radial. Estos muelles de plato podrían ser perforados al realizar el troquelado de corte de la zona interior radial en su punto de unión, de tal modo que, al sufrir una presión durante el montaje o durante el funcionamiento del amortiguador de vibraciones de torsión, se rompan, partiéndose en dos partes en el punto nominal de rotura realizado selectivamente con este fin, y actúen luego como dos muelles axiales diferentes. La perforación puede estar realizada igualmente de modo que, por medio de los travesaños de unión muy estrechos que quedan luego, se reduzca al mínimo posible la influencia mutua de las características de elasticidad de ambas partes del muelle, de forma que se pueda renunciar a la rotura.

Según se reivindica en la patente, existe la posibilidad de acoplar entre sí las diferentes partes de un elemento de fricción por medio de una unión flexible en la dirección del eje. En dependencia de la respectiva distancia efectiva del punto de apoyo de un muelle axial respecto a esta unión, actúa un brazo de muelle en la parte correspondiente del elemento de fricción, de modo que, por medio de la elección de un diámetro adecuado del muelle axial, adaptándolo a la superficie con la que este muelle axial presiona sobre la parte del elemento de fricción, se puede influir sobre el efecto de fricción que se puede lograr por medio de la correspondiente zona de fricción. Una posibilidad de ajuste todavía mejor se consigue, si en la zona de extensión de la unión entre las partes de un elemento de fricción actúa un único muelle axial, de modo que cada variación del diámetro en el muelle axial ocasione inmediatamente una considerable variación del efecto de fricción en la respectiva zona de fricción.

Al principio se ha indicado ya la ventaja de disponer de diferentes zonas de fricción. Se puede crear otra zona de fricción si al elemento o a los elementos de fricción se les añade por lo menos un medio de fricción, que esté alojado en el elemento de transmisión del lado de accionamiento con un juego previsto en la dirección perimetral, siendo este juego mayor que el juego que actúa sobre el elemento de fricción, como ya se ha descrito antes, mientras no se haya alcanzado todo el juego del elemento de fricción, se producirá una primera zona de fricción axialmente entre dicho elemento y el elemento de transmisión del lado de accionamiento, mientras que, una vez alcanzado todo el juego del elemento de fricción en el elemento de transmisión del lado de accionamiento, la zona de fricción se desplaza hasta una superficie de fricción que se encuentra axialmente entre el medio de fricción y el elemento de fricción, puesto que el elemento de fricción, debido a su arrastre con el mismo movimiento con el elemento de transmisión del lado de accionamiento, efectúa un movimiento relativo respecto al elemento de transmisión del lado de salida para toma de fuerza, mientras que por el contrario el medio de fricción que trabaja todavía con juego sigue el movimiento del elemento de transmisión del lado de salida. Por lo tanto, la tercera zona de fricción se forma solamente cuando se ha alcanzado también todo el juego del medio de fricción, de modo que a partir de este momento, el elemento de fricción y el medio de fricción se mueven sincronizadamente con el elemento de transmisión del lado de accionamiento, realizándose el movimiento de estos elementos relativamente respecto al elemento de transmisión del lado de salida para toma de fuerza. El nuevo elemento de fricción, por consiguiente, se encuentra entre el medio de fricción y el elemento de transmisión del lado de salida para toma de fuerza. Por medio de una elección adecuada del material de los elementos de fricción, se puede realizar una conmutación del valor de fricción.

Según la característica de otra reivindicación dependiente, una cantidad de elementos de fricción están acoplados entre sí por medio de uniones, de modo que son posibles movimientos relativos entre sí de los diversos elementos de fricción. La ventaja de esta medida consiste en que los diversos elementos de fricción se comportan ciertamente, durante su almacenamiento y durante su montaje, como un anillo de fricción y por lo tanto como una pieza independiente, pero por otra parte, cuando el amortiguador de vibraciones de torsión está en funcionamiento, los elementos de fricción se pueden desviar radialmente hacia afuera por el efecto de la fuerza centrífuga y, por ejemplo en su orificio perimetral situado en el elemento de transmisión del lado de salida, que permite ciertamente un juego en la dirección perimetral, pero que por el contrario en la dirección radial puede ser adaptado a las dimensiones de los elementos de fricción, son presionados contra el borde exterior de este orificio perimetral y por consiguiente proporcionan un efecto de fricción adicional en dependencia del número de revoluciones.

Si se desea descartar o limitar la dependencia de la fricción respecto al número de revoluciones, las uniones de los elementos de fricción tienen que ser radialmente rígidas, para absorber la fuerza centrífuga.

A continuación se explican con mayor detalle ejemplos de realización de la invención por medio de los dibujos adjuntos, en los que se muestran:

- en la figura 1 un amortiguador de vibraciones de torsión, visto en sección longitudinal en su mitad radial;

- en la figura 2 lo mismo que en la figura 1, pero de todos modos según una sección realizada con un desplazamiento de ángulo respecto a la figura 1;

- en la figura 3 una vista en despiece ordenado con las piezas individuales del amortiguador de vibraciones de torsión;

- en la figura 4 una representación en sección con otra configuración de la zona de un asiento radial diferente a la de la figura 1;

- en la figura 5 lo mismo que en la figura 1, pero con un elemento de protección contra pérdidas para los medios de sujeción en la zona de un asiento axial;

- en la figura 6 otra configuración diferente de la zona del asiento radial;

- en la figura 7 un detalle de los elementos de transmisión del amortiguador de vibraciones de torsión, con un dispositivo de fricción diferente al de las figuras 1 a 5, lo cual se refiere a los puntos de presión por medio de muelles axiales;

- en la figura 8 una representación como la de la figura 7, pero con un muelle axial individual situado en un elemento de fricción del dispositivo de fricción;

- en la figura 9 lo mismo que en la figura 8, pero con una unión entre las diversas partes del elemento de fricción;

- en la figura 10 lo mismo que en la figura 8, pero con un medio de fricción adicional en el dispositivo de fricción.

El amortiguador de vibraciones de torsión representado en los dibujos tiene un elemento de transmisión 1 en el lado de accionamiento, que está configurado con una brida primaria 2 que se extiende radialmente hacia afuera, entre otras piezas. Esta brida tiene en su zona perimetral unos salientes radiales 3, como puede verse en las figuras 2 y 3, con cada uno de los cuales la brida se encaja respectivamente en una ranura 5 de una masa centrífuga 6 con forma de anillo situada en el lado de accionamiento, la cual en su zona perimetral tiene una corona dentada 7, que está engranada con un piñón del arrancador o stárter no representado en el dibujo. Para la sujeción de la masa centrífuga 6 del lado de accionamiento en la brida primaria 2 están previstos unos remaches 8, que atraviesan los correspondientes taladros situados en los salientes radiales 3 y en la masa centrífuga 6. Debido a los salientes radiales 3 de la brida primaria 2, que se encajan en las ranuras 5 de la masa centrífuga 6 del lado de accionamiento, se consigue una unión por arrastre de forma entre ambos elementos 2 y 6.

La brida primaria 2 tiene en su zona interior radial unos orificios de paso lo para medios de sujeción 11, los cuales atraviesan además los orificios de paso 13 situados en un anillo distanciador 12 y sirven para sujetar el amortiguador de vibraciones de torsión en un cigüeñal 15 de un accionamiento, por ejemplo un motor de combustión interna, según se indica en la figura 1 por medio de una línea de puntos y trazos intermitentes. El anillo distanciador 12 sirve en este caso para realizar una unión firme axial de la brida primaria 2 en el cigüeñal 15.

La brida primaria 2 actúa en su extremo interior radial como cubo primario 16, con el que sirve de alojamiento para un asiento radial 17 en forma de cojinete de deslizamiento. Este asiento radial 17 por su parte rodea a un cubo secundario 18, que está configurado en el extremo interior radial de una placa de recubrimiento 20 situada en el lado de salida para toma de fuerza y está orientado hacia el cigüeñal 15. Volviendo a la brida primaria 2, ésta está provista, en la zona de su cubo primario 16, de unos salientes axiales 22 que se encajan en rebajes axiales 23 de un asiento axial 21. De este modo se consigue un elemento de sujeción a prueba de giro del asiento axial 21 respecto a la brida primaria 2, de modo que los orificios de paso 24 configurados en el asiento axial 21 coinciden en alineación con los orificios de paso 10 situados en la brida primaria 2, así como con los orificios de paso 13 situados en el anillo distanciador 12. Por esta causa, los medios de sujeción 11 para la unión del amortiguador de vibraciones de torsión con el cigüeñal 15, pueden ser introducidos sin problemas en todos los orificios de paso 10, 13 y 24. Para la protección contra la pérdida de los medios de sujeción 11, en especial si el asiento axial 21 es de plástico, los orificios de paso 24 para los mismos están configurados con un diámetro tan pequeño, que los medios de sujeción se pueden introducir a través de los orificios de paso 24 en el punto de su mayor diámetro solamente aplicando una fuerza axial. De este modo el asiento axial 21 incorpora también la función adicional de un elemento de protección 58 contra pérdidas. Este elemento de seguridad contra pérdidas de los medios de sujeción puede estar configurado de todos modos también de otra forma, por ejemplo según se representa en la figura 5, en la que actúan como elemento de protección 58 contra pérdidas unos pivotes 60 elásticos en la dirección axial, que penetran en dirección radial hacia adentro en las zonas de extensión de los orificios de paso 24.

Al contrario que el asiento axial 21, que puede ser de plástico, por ejemplo de poliamida con adición de teflón, el asiento radial 17 está fabricado preferentemente con un casquillo de apoyo de acero, que se sujeta radialmente en el exterior en el cubo primario 16. Este casquillo de apoyo de acero lleva como capa de entrada un material de bronce preferentemente recubierto con teflón, en el que pueden quedar retenidas las partículas de suciedad y las virutas, que de este modo no pueden ocasionar ningún daño, ventajosamente, también se podría prever la configuración de ambos asientos en una sola pieza, con lo que se consiguen ventajas en el aspecto técnico de la fabricación, en especial si esta pieza común se fabrica mediante moldeo por inyección. Para un cojinete de este tipo se pueden utilizar los más diversos materiales de plástico y de metal.

El asiento axial 21 se encarga por una parte de mantener la distancia necesaria entre la brida primaria 2 y la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza, pero por otra parte hace que las partículas ocasionadas por la abrasión, procedentes de un embrague de fricción 46 configurado en forma convencional y representado solo esquemáticamente en los dibujos, no puedan llegar hasta el asiento radial 17 expuesto al peligro, sino que se queden en la zona de los orificios de paso 24 del asiento axial 21. Por este motivo, el asiento axial 21 tiene unas medidas en dirección radial calculadas de modo que su perímetro interior 101 rodea ciertamente al asiento radial 17, pero con un diámetro que solo es ligeramente mayor que el diámetro del perímetro exterior 98 del asiento radial 17. De este modo, el asiento axial 21 queda con su perímetro interior 101 radialmente dentro de las escotaduras 69 de la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza.

El perímetro exterior 102 del asiento axial 21 se extiende radialmente fuera de las escotaduras 69 de la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza. De este modo, con el asiento axial 21 se crea en la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza una superficie de apoyo suficiente, a pesar de las grandes escotaduras 69. Sin embargo, para proporcionar un espacio suficiente de montaje para otras piezas, por ejemplo para los muelles 26 de un dispositivo de amortiguación 28 situados por ejemplo radialmente fuera del asiento axial 21, el asiento axial 21 está configurado en su perímetro exterior 102 con un perfilado 105, que sufre una reducción de su diámetro en dirección hacia la brida primaria 2, partiendo del lado del asiento axial 21 orientado hacia la placa de recubrimiento 20, estando el recorrido de este perfilado 105 en dirección axial adaptado al recorrido perimetral del muelle 26. Por medio de esta medida de construcción, los muelles 26 se pueden desplazar radialmente mucho hacia adentro, a pesar del asiento axial 21 radialmente grande, que proporciona las ventajas antes mencionadas, de modo que radialmente fuera de los muelles 26 queda espacio suficiente para la colocación de la masa centrífuga 36 en el lado de salida para toma de fuerza. De este modo se puede conseguir una forma de construcción extremadamente compacta, vista en su conjunto, para el amortiguador de vibraciones de torsión.

El asiento axial 21 actúa mediante su apoyo por una parte en la brida primaria 2 y por otra parte en la placa de recubrimiento 20, como envoltura 100 para proteger contra el polvo al asiento radial 17.

Los muelles 26 mencionados ya anteriormente están colocados en unas ventanas 29 de la brida primaria 2, así como en ventanas 30 de una placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento, que se apoya con su zona interior en el anillo distanciador 12, y pueden ser presionados también por elementos de activación de la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza, no representados en los dibujos. Los muelles 26 están rodeados por anillos intermedios 38 y 70, en los cuales están sujetas mediante remachado respectivamente dos puntas de activación 72, 73 que se pueden desplazar entre sí en 180º, como puede verse mejor en la figura 3. Estos anillos intermedios están sujetos axialmente por una parte entre la brida primaria 2 y la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento y por otra parte entre la brida primaria 2 y la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza, para lo cual la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento y la placa 20 del lado de salida para toma de fuerza están configuradas respectivamente cada una de ellas con un apoyo axial 67 ó 68 respectivamente, como puede verse en especial en la figura 2. Los anillos intermedios 38 y 70 se centran en el presente caso por medio de los muelles 26, pero también es posible guiar el anillo intermedio 70 en el lado de accionamiento, por ejemplo mediante un ensanchamiento radial, hasta una zona de la brida primaria 2, en la que esta última tiene un talón axial 71. De este modo se obtendría un centrado del anillo intermedio 70 en sentido radial desde el exterior. Un centrado de este tipo es posible mediante una configuración adecuada de la brida primaria 2 en su lado orientado hacia el anillo intermedio 38. De este modo, la brida primaria 2 estaría configurada con elementos de sujeción radial. La función de los anillos intermedios 38, 70 consiste en que sus puntas de activación 72, 73 se encajen respectivamente cada una entre dos de los muelles 26. De este modo, por ejemplo, las vibraciones de torsión, que llegan desde el cigüeñal 15 a través de la brida primaria; o pueden ser conducidas hasta un primer muelle 26 y desde éste, a través de un primer anillo intermedio, por ejemplo el anillo intermedio 70, por medio de la punta de activación 72 de este último, hasta un segundo muelle 26 y desde éste a su vez por medio de la punta de activación 73 del segundo anillo intermedio 38 hasta las placas de recubrimiento 20 y 31, las cuales por consiguiente actúan como elemento de transmisión 39 en el lado de salida para toma de fuerza. Naturalmente, los diversos muelles 26, situados consecutivamente, pueden estar configurados con diferentes rigideces, de modo que el dispositivo de amortiguación 28 actúe con diferentes grados escalonados de fuerza. En este lugar no es necesario explicar con mayor detalle la configuración del dispositivo de amortiguación 28. Lo esencial en este caso es de todos modos que sus muelles 26 se encuentren situados radialmente dentro de los forros de fricción 51, que están alojados en una suspensión 52 para forros de fricción y están unidos mediante remachado 54 a un disco portador 55 de un disco de embrague 50, el cual en su zona radial interior está provisto de un cubo 56 para ser encajado en un árbol del engranaje o caja de cambios, no representado en el dibujo. Lo interesante en este disco de embrague 50 es esencialmente que el remachado 54 antes mencionado se encuentra en el extremo radial interior de los forros de fricción 51, de modo que éstos no penetran en forma perturbadora en la zona de fricción, que consta de una superficie de fricción 48 situada en una carcasa 45 del embrague de fricción 46, representada solo esquemáticamente en los dibujos, y de una contrasuperficie de fricción 49 situada en una masa centrífuga 36 en el lado de salida para toma de fuerza.

Volviendo a las placas de recubrimiento 20 y 31, éstas están unidas entre sí por medio de pernos distanciadores 32, como puede verse más claramente en especial en la figura 4, de modo que los pernos distanciadores sujetan entre sí a una distancia fija a las placas de recubrimiento 20 y 31 y a su vez unen a la placa de recubrimiento 20 con la ya mencionada masa centrífuga 36 del lado de salida para toma de fuerza, para lo cual ésta tiene orificios de paso 34. La masa centrífuga 36 del lado de salida, por consiguiente, forma parte también del elemento de transmisión 39 del lado de salida. La placa de recubrimiento 20 del lado de salida está unida además mediante remaches 37 a la masa centrífuga 36 del lado de salida. La placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento tiene unos talones radiales 33 con orificios de paso 34 para el alojamiento de los pernos distanciadores 32.

La placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza, para ahorrar espacio axial de construcción, está desviada en dirección hacia la brida primaria 2 en su zona exterior radial, respecto a la zona central radial, para extenderse esencialmente en paralelo a la brida primaria en sentido radial por fuera de esta zona desviada 74. De este modo, en la zona exterior radial de la placa de recubrimiento 20 del lado de salida se forma una superficie, que en la dirección radial es suficientemente grande para el alojamiento en ella de la masa centrífuga 36 del lado de salida, la cual a su vez sirve por su parte como contrasuperficie de fricción 49 para los forros de fricción 51 del disco de embrague 50, como ya se ha dicho antes. Para poder configurar los forros de fricción 51 con un tamaño suficientemente grande, es necesario de todos modos extender radialmente hacia adentro la masa centrífuga 36 del lado de salida en una distancia mayor que lo que permite la zona exterior radial de la placa de recubrimiento 20 del lado de salida. Por este motivo, la placa de recubrimiento 20 está provista en la zona de su desviación 74 de unos abombamientos axiales 40 en una parte de su perímetro (figura 2), los cuales se extienden alrededor de la zona perimetral del anillo intermedio contiguo 38. En la dirección de la circunferencia entre cada dos de estos abombamientos axiales 40 están previstas unas entalladuras 42 (figura 1), que aseguran el paso del anillo intermedio 38 en este punto. Por medio de estas entalladuras 42 se crea espacio para que la masa centrífuga 36 del lado de salida se pueda extender radialmente en forma suficiente hacia adentro, mientras que la masa centrífuga 36 tiene en su lado orientado hacia la placa de recubrimiento 20 del lado de salida una escotadura 41 y cada una de las zonas de un abombamiento axial 40.

Debido a la penetración de los abombamientos axiales 40 en las escotaduras 41, mirando en la dirección de la circunferencia, se consigue una unión fija a prueba de giro de la masa centrífuga 36 del lado de salida a la placa de recubrimiento 20 del lado de salida. Además, por medio de este artificio, con una extensión axial mínima del amortiguador de vibraciones de torsión se consigue un grosor suficiente de la masa centrífuga 36 del lado de salida en la dirección axial, siendo este grosor y la estabilidad que ello lleva consigo absolutamente necesarios para que esta masa centrífuga pueda cumplir con total eficacia su función como contrasuperficie de fricción 49 para los forros de fricción. Por el mismo motivo, en la zona de la placa de recubrimiento 20 están previstos también unos refuerzos 62 en su zona central radial, en forma de una sección transversal con forma ondulada (véase para ello la figura 2), mediante los cuales se pueden activar los muelles interiores. La resistencia de esta placa de recubrimiento contra las fuerzas axiales originadas por un embrague de fricción configurado en la forma habitual está asegurada por medio de unas ventanas cerradas para los muelles en la zona 66. También en la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento están configuradas estas acanaladuras de activación 65.

Como puede verse con mayor detalle por la figura 3, la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza tiene en la zona radial de los muelles 26 unos orificios 64, que en primer lugar proporcionan un ahorro de peso en la placa de recubrimiento 20, sin reducirse por ello su resistencia. Radialmente dentro de estos orificios están previstos unos travesaños que se extienden radialmente hacia adentro, los cuales realizan la unión con el cubo secundario 18. En la dirección de la circunferencia, entre cada dos travesaños 66 está prevista una escotadura 69, de modo que cada una de estas escotaduras 69 permite el acceso en cada caso a dos medios de sujeción 11. Tanto los orificios 64 como las escotaduras 69 sirven aquí de ayuda a una refrigeración del dispositivo de amortiguación 28, pero solo de forma no esencial, puesto que no existe una posibilidad suficiente de salida para el aire que entra. Así, por ejemplo, el espacio axial contiguo a las escotaduras 69 está hermetizado por medio del asiento axial 21, mientras que el aire que penetra a través de los orificios 64 no puede salir radialmente hacia afuera a través de los anillos intermedios 38 y 70. De todos modos, el aire, después de atravesar los muelles 26 en la dirección de paso del caudal, esencialmente axial, puede salir otra vez por el lado del cigüeñal 15.

En la zona exterior radial de la brida primaria 2 está previsto un dispositivo de fricción 80, que está representado en su conjunto en la figura 3 para su mejor comprensión. Este dispositivo tiene una cantidad de elementos de fricción 81 en forma de tacos de fricción distribuidos a lo largo de su circunferencia, los cuales están configurados respectivamente con una parte 88 que forma una primera zona de fricción 82 y con una parte 91 que forma una segunda zona de fricción 83. Entre ambas partes están previstas unas uniones 85, que mantienen ciertamente unidos entre sí a los elementos de fricción 81, pero permiten que los diversos elementos de fricción 81 se muevan tanto en la dirección radial como en la dirección axial. Los elementos de fricción se apoyan en la placa de recubrimiento 31 en todo su lado orientado hacia dicha placa de recubrimiento en el lado de accionamiento, mientras que la parte 88 con la primera zona de fricción 82, es decir con la zona que tiene la menor extensión axial, se apoya en la brida primaria 2 por medio de un muelle axial 89. Por el contrario, los elementos de fricción 81 atraviesan con su parte 91 mayor axialmente, que en esta realización se encuentra situada radialmente más hacia afuera, unos orificios 87 situados en el perímetro de la brida primaria 2, para apoyarse por medio de un muelle axial 90 en la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza. El muelle axial 90 entra entonces en contacto con la segunda zona de fricción 83 de los elementos de fricción 81. Para la función de esta segunda zona de fricción 83, los orificios 87 del perímetro en la brida primaria 2 son mayores en la dirección de su perímetro que la extensión de anchura del respectivo elemento de fricción 81.

El funcionamiento de este dispositivo de fricción 80 consiste en que, al producirse unas vibraciones de torsión muy pequeñas, es decir con unos movimientos relativos pequeños del elemento de transmisión 1 del lado de accionamiento, en comparación con el elemento de transmisión 39 del lado de salida para toma de fuerza, en la dirección de su circunferencia, la parte 91 con la segunda zona de fricción 83 se mueve en la dirección de la circunferencia dentro del respectivo orificio 87 situado en su perímetro, sin poder alcanzar en este recorrido los extremos en el lado de la circunferencia. Con esta forma de funcionamiento, los elementos de fricción 81 son presionados contra la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento tanto por el muelle axial 89 como también por el muelle axial 90, de modo que, puesto que esta pieza forma parte del elemento de transmisión 39 del lado de salida para toma de fuerza, la misma realiza un movimiento relativo respecto a la brida primaria 2 del lado de accionamiento. El movimiento relativo entre estas dos piezas ocasiona el efecto de fricción, por medio de los muelles axiales 89, que une a los elementos de fricción 81 con la brida primaria 2. Entre los elementos de fricción 81 y la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza no existe en este momento ninguna fricción, puesto que las placas de recubrimiento 20, 31 no realizan ningún movimiento relativo entre sí respecto a los elementos de fricción movidos sincronizadamente con la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento. El muelle axial 90 sirve por lo tanto en este estado de funcionamiento únicamente para aportar una fuerza axial de apriete.

Tan pronto como la brida primaria 2 ha basculado en la dirección perimetral en un recorrido tal, que los extremos de los orificios perimetrales 87 correspondientes a esta dirección de movimiento ocasionan el arrastre de los elementos de fricción 81, entre la brida primaria 2 y la parte 88 de los elementos de fricción que tiene la primera zona de fricción 82 no existe ya ningún movimiento relativo más. El muelle axial 89 sirve en este caso únicamente para aplicar una fuerza axial, mediante la cual los elementos de fricción 81 son presionados contra la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento. Respecto a ésta, así como respecto a la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza, los elementos de fricción 81 de todos modos realizan ahora un movimiento relativo, de forma que existe una fricción, además de entre la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento y los elementos de fricción 81, también entre las partes 91 de estos últimos y, a través del muelle axial 90, la placa de recubrimiento 20 del lado de salida para toma de fuerza.

Debe destacarse aquí que con una sola pieza de fricción, es decir con los elementos de fricción 81, se pueden realizar dos condiciones diferentes de funcionamiento por lo que se refiere a la fricción. De este modo se pueden solucionar las diversas exigencias en cuanto a fricción de un amortiguador de vibraciones de torsión de esta clase con un coste mínimo en trabajos de construcción y en material. Además, un dispositivo de fricción de esta clase puede ser configurado en forma adecuadamente compacta y fabricado de forma sencilla.

También es destacable ventajosamente en este dispositivo de fricción 80 el hecho de que éste actúa en dependencia del número de revoluciones, lo mismo si trabaja en un momento dado en un primer campo de fricción o en un segundo campo de fricción, si las uniones 85 entre cada dos elementos de fricción 81 están configuradas en forma flexible, concretamente tanto en dirección radial como en dirección axial. Por lo tanto, las mayores fuerzas centrífugas que actúan debido al mayor número de revoluciones tienen como consecuencia el que los elementos de fricción 81 se apoyan con su parte 91, que es mayor en la dirección axial en la zona exterior radial, en el orificio perimetral 87 correspondiente y de este modo producen una fricción adicional.

La figura 4 muestra otra realización del amortiguador de vibraciones de torsión con una disposición en su construcción diferente a la de la solución descrita hasta ahora, en la zona del asiento radial 17. En esta realización según la figura 4, la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento continúa radialmente hacia adentro hasta llegar casi hasta el medio de sujeción 11 y a continuación está doblada en dirección hacia el lado de salida para toma de fuerza, para de este modo crear un cubo primario 92, que rodea al asiento radial 17. Este último asiento por su parte rodea al anillo distanciador 12. Las tres piezas están contiguas a la brida primaria 2, mirando en la dirección del eje. Esta realización es especialmente sencilla y económica en cuanto a su construcción.

Otra simplificación está representada en la figura 6, según la cual la brida primaria 2 está plegada en su zona radial interior de modo que, por una parte, realiza la compensación axial respecto al cigüeñal, lo que se consigue por medio del anillo distanciador 12 en la realización según la figura 1, y por otra parte está doblada en dirección hacia el lado de salida para toma de fuerza después de este plegado 94 de la brida, para formar el necesario cubo primario 95. En la forma ya descrita, el cubo primario 95 situado en la brida primaria 2 rodea al asiento radial 17, el cual a su vez rodea al cubo secundario 18 del lado de salida para toma de fuerza.

El dispositivo de fricción de la figura 7 se diferencia de los dispositivos construidos según la descripción realizada hasta ahora en que los muelles axiales 89, 90 presionan en otros puntos de los elementos de fricción 81. Así, el muelle axial 89 correspondiente a la primera zona de fricción 82 actúa axialmente entre la brida primaria 2 y cada uno de los elementos de fricción 81, igual que en las figuras descritas hasta ahora, pero el muelle axial 90 correspondiente a la segunda zona de fricción 83 está situado en el lado opuesto de la brida primaria. Esta modificación, apartándose de la diferencia puramente espacial, tiene como consecuencia el que la segunda zona de fricción 83, en los elementos de fricción 81 descritos al principio, tiene un tamaño que se compone de las dos partes 88 y 91 del elemento de fricción 81, mientras que la segunda zona de fricción 83 según la figura 7 está limitada únicamente a la parte 91 del elemento de fricción 81. En ambos casos, el campo de fricción se encuentra en el respectivo lado opuesto en la zona de contacto situada entre el respectivo muelle axial 90 y el elemento de fricción 81. La elección de un dispositivo de fricción según la figura 1, por ejemplo, o según la figura 7, se realizará según esto en especial de acuerdo con el efecto de fricción que se desee obtener en la segunda zona de fricción 83.

Complementariamente respecto a la figura 7 debe decirse que para evitar que el muelle axial 89 patine respecto a la brida primaria 2, el muelle axial 89, con unas patillas 120 en el lado primario, repartidas en la dirección de su circunferencia, penetra sin juego en la dirección perimetral respectivamente en una escotadura 121 correspondiente en la brida primaria 2, de modo que así se obtiene una unión por arrastre de forma.

Según la figura 8, está previsto un muelle axial 110 común para ambas partes 88, 91 de un elemento de fricción 81. Este muelle axial tiene una ventaja en el aspecto técnico de su producción, en comparación con dos muelles axiales independientes entre sí, puesto que en la fabricación de tales muelles axiales con forma de anillo, la parte interior en forma de disco, que queda al cortar este anillo mediante troquelado en prensa, es un recorte de desperdicio. Este recorte de desperdicio puede ser reducido al mínimo, si el anillo que queda del muelle axial 110 actúa como dos muelles axiales individuales, situados coaxialmente entre sí y unidos radialmente entre sí, de modo que, al cortar el disco interior radial de este anillo, se puede realizar también al mismo tiempo una perforación 125, representada en la figura 8, en el muelle axial 110, en el que ya antes del montaje o también durante el funcionamiento del amortiguador de vibraciones de torsión se produce una rotura selectiva entre ambas partes del muelle axial 110, originalmente en una sola pieza, de modo que en último término quedan dos muelles axiales de diferentes diámetros, también sin el doble recorte de desperdicio de material. Igualmente, la unión de ambos muelles parciales puede estar realizada en una forma tan blanda, que resulte mínima la influencia mutua de ambos muelles parciales entre sí.

El elemento de fricción 81 propiamente dicho tiene, en situación radial entre las dos partes 88 y 91, una unión 112, que se consigue por medio de una reducción de la sección en la dirección del eje. Esta unión proporciona una movilidad axial relativa de ambas partes 88 y 91 entre sí, de modo que frente a la unión 112 se forma un brazo de palanca, si se tuvieran que modificar los puntos de presión 113 y 114 del muelle axial 110 en lo relativo a su distancia respecto al punto de unión 112. Por consiguiente, las modificaciones de diámetro en el muelle axial 110 pueden ocasionar una modificación del comportamiento del efecto de fricción entre la primera y la segunda zonas de fricción respecto al punto de unión 112, por medio de diferentes brazos de palanca. Esta unión 112 tiene un efecto todavía más impresionante, si está combinada con un muelle axial 110, según se ve en la figura 9, el cual tiene únicamente un solo punto de presión 115 en el elemento de fricción 81, estando este punto de presión 115 situado en la zona de extensión de la unión 112. Ya las más pequeñas modificaciones del diámetro del punto de presión 115, a causa de modificaciones del diámetro del muelle axial 110, pueden ocasionar una variación sensible de la relación del efecto de fricción entre la primera zona de fricción 82 y la segunda zona de fricción 83.

En la figura 10 hay un elemento de fricción 81 combinado con un medio de fricción 117, que se extiende con juego en la dirección perimetral hacia el interior de un orificio perimetral 122 configurado en la brida primaria 2. La parte de fricción propiamente dicha del medio de fricción 117 se encuentra situada axialmente entre el elemento de fricción 81 y un muelle axial 90, el cual a su vez se apoya en la placa de recubrimiento 31 del lado de accionamiento. El muelle axial 89 correspondiente a la primera zona de fricción 82 está sujeto entre la brida primaria 2 y la parte 88 del elemento de fricción 81.

El funcionamiento del dispositivo de fricción 80 según se representa en la figura 10 se desarrolla del modo siguiente. En caso de pequeñas desviaciones relativas de la brida primaria 2, en las que no se ha alcanzado todavía todo el juego en la dirección perimetral del elemento de fricción 81 y del medio de fricción 117 en el respectivo orificio perimetral 87, 122, existe una fricción en la primera zona de fricción 82 situada entre la parte 88 del elemento de fricción 81 y el muelle axial 89. El medio de fricción 117 está situado en su orificio perimetral 122 con un juego mayor que el del elemento de fricción 81 en su orificio perimetral 87, de modo que el medio de fricción 117 realiza todavía siempre el mismo movimiento que las placas de recubrimiento 20 y 31, incluso en caso de grandes desviaciones de la brida primaria 2, en las que el elemento de fricción 81 es ya arrastrado, puesto que por medio del muelle axial 90 se realiza una unión por arrastre de fuerza del medio de fricción 103 con la placa de recubrimiento 31. En este estado de funcionamiento, por consiguiente, se forma la segunda zona de fricción 133, por una parte entre la parte 91 del elemento de fricción 81 y la placa de recubrimiento 20 y por otra parte por medio de las dos partes 88 y 91 del elemento de fricción 81 en el lado del medio de fricción 117. Tan pronto como este medio de fricción también ha alcanzado el correspondiente final de su orificio perimetral 122 en la brida primaria 2, tiene lugar también en ésta un arrastre por medio de aquél. A partir de este momento se crea una tercera zona de fricción 124, que se encuentra situada en el lado del medio de fricción 117 orientado hacia el muelle axial 90.

Está claro que, por medio de la correspondiente elección del material de los diversos elementos que participan en el proceso de fricción, la zona de fricción se puede desplazar también hasta el otro lado respectivo de uno de los muelles axiales, lo cual de todos modos no se explica explícitamente en el presente caso, puesto que ya es conocido para el técnico especializado. Además, mediante la elección del material, se puede ejercer una influencia considerable sobre el efecto de fricción en las diversas zonas de fricción.

Lista de referencias de los dibujos

1: Elemento de transmisión del lado de accionamiento

2: Brida primaria

3: Saliente radial

5: Ranura

6: Masa centrífuga del lado de accionamiento

7: Corona dentada

8: Remache

10: Orificios de paso

11: Medio de sujeción

12: Anillo distanciador

13: Orificios de paso

15: Cigüeñal

16: Cubo primario

17: Asiento radial

18: Cubo secundario

20: Placa de recubrimiento del lado de salida

21: Asiento axial

22: Salientes

23: Rebajes

24: Orificios de paso

25: Achaflanado

26: Muelle

28: Dispositivo de amortiguación

29: Ventana

30: Ventana

32: Perno distanciador

33: Talones radiales

34: Orificios de paso

36: Masa centrífuga del lado de salida

37: Remache

38: Anillo intermedio

39: Elemento de transmisión del lado de salida

40: Abombamientos axiales

41: Escotaduras

42: Entalladuras

44: Orificios de paso

45: Carcasa del embrague

46: Embrague de fricción

48: Superficie de fricción

49: Contrasuperficie de fricción

50: Disco de embrague

51: Forro de fricción

52: Suspensión elástica del forro de fricción

54: Unión por remachado

55: Disco portador

56: Cubo

77: Huecos de paso

88: Elemento de protección contra pérdida

60: Pivote

62: Refuerzos

64: Orificios

65: Refuerzos

66: Travesaños

67: Soporte axial

68: Soporte axial

69: Escotadura

70: Anillo intermedio

71: Talón axial

72: Puntas de activación

73: Puntas de activación

74: Zona desviada

80: Dispositivo de fricción

81: Elementos de fricción

82: Primera zona de fricción

83: Segunda zona de fricción

85: Uniones

87: Orificios perimetrales

88: Parte

89: Muelles axiales

90: Muelles axiales

91: Parte

92: Cubo primario

94: Plegado de la brida

95: Cubo primario

97: Unión por arrastre de forma

98: Perímetro exterior del asiento radial

99: Perímetro interior del asiento radial

100: Envoltura

101: Perímetro interior del asiento axial

102: Perímetro exterior del asiento axial

105: Perfilado

110: Muelle axial

112: Unión

113: Puntos de presión

114: Puntos de presión

115: Puntos de presión

117: Medio de fricción

118: Zona de fricción

120: Patilla

121: Entalladura

122: Orificio perimetral

124: Tercera zona de fricción

125: Perforación

Claims

1. Amortiguador de vibraciones de torsión con un elemento de transmisión situado en el lado de accionamiento y con un elemento de transmisión situado en el lado de salida para toma de fuerza, que puede ser desviado respecto a aquél, así como con un dispositivo de fricción que actúa entre los elementos de transmisión y que tiene por lo menos dos zonas diferentes de fricción, caracterizado porque las zonas de fricción (82, 83) están previstas respectivamente en una parte (88, 91) de un elemento de fricción (81) común del dispositivo de fricción (80), de modo que mientras el elemento de fricción (81) puede realizar todavía un movimiento relativo respecto al final del orificio perimetral (87) situado en la dirección del movimiento, en un orificio perimetral (87) correspondiente de uno (1) de los elementos de transmisión (1, 39), solo actúa una primera zona de fricción (82), y después del apoyo del elemento de fricción (81) en dicho final del orificio perimetral (87) actúa la otra zona de fricción (83), y porque la primera parte (88) de las partes (88, 91) está situada entre los dos elementos de transmisión (1, 39) y sirve de soporte a la primera zona de fricción (82), mientras que la otra parte (91), que atraviesa el orificio perimetral (87) con juego en la dirección perimetral en uno (1) de los elementos de transmisión (1, 39), está alojada entre dos elementos (20, 31) del otro elemento de transmisión (39) y produce así la segunda zona de fricción (83).

2. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de fricción (80) tiene una cantidad de elementos de fricción (81), que están acoplados entre sí por medio de uniones (85).

3. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 2, caracterizado porque los elementos de fricción (81) están acoplados entre sí por medio de las uniones, de modo que son posibles movimientos relativos entre sí de los diversos elementos de fricción (81).

4. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 1, caracterizado porque a cada parte (88, 91) de cada elemento de fricción (81) le corresponde un muelle axial (89, 90).

5. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos partes (88, 91) de cada elemento de fricción (81) disponen de un muelle axial común (110).

6. Amortiguador de vibraciones de torsión según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque las dos partes (88, 91) se pueden mover axialmente entre sí por medio de una unión (112) deformable, prevista entre ambas.

7. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 6, caracterizado porque la unión (112) está formada por un estrechamiento de sección situado radialmente entre las dos partes (88, 91).

8. Amortiguador de vibraciones de torsión según las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque por lo menos un punto de presión (113, 114; 115) puede ser desplazado radialmente en lo relativo a su respectiva distancia hasta la unión (112), por medio de por lo menos un muelle axial (89, 90; 110).

9. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 1, caracterizado porque para los elementos de fricción (81) está previsto por lo menos un medio de fricción (117), que atraviesa el mismo elemento de transmisión (1) que la parte (91) a través de un orificio perimetral (122), con un juego en la dirección perimetral mayor que el de dicha parte, y está situado entre un elemento (31) del otro elemento de transmisión (39) y el elemento de fricción (81), y que, después de alcanzado el juego más grande posible, ocasiona la formación de otra zona de fricción diferente (118).

10. Amortiguador de vibraciones de torsión según la reivindicación 5, caracterizado porque el muelle axial (110) está configurado, al realizarse su fabricación, con una perforación (125) de un diámetro prefijado a lo largo del perímetro y, en caso necesario, experimenta una división para formar dos muelles axiales (89, 90) independientes entre sí, al ejercerse sobre él una fuerza, por ejemplo durante el montaje o durante el funcionamiento.