ES2204034T3 - Dispositivo para la graduacion relativa de giro de un arbol con relacion a la rueda motriz. - Google Patents

Abstract

Reglaje de válvula ajustable para control de encendido de un motor que tiene palas hidráulicas dentro del engranaje de transmisión del árbol de levas con surcos de recogida de arena en la carcasa interior y exterior para asegurar el movimiento libre de las palas. Una válvula de reglaje ajustable para el control de encendido de un motor que tiene el engranaje de transmisión del árbol de levas unido al árbol de levas por un ajuste de fase que comprende palas fijas y móviles y modificando la presión hidráulica relativa de las cámaras entre las palas fijas y móviles. Para evitar el arrastre de arena bajo las palas móviles la pared interior de la carcasa exterior se corta con un diseño de surcos (25). Los surcos tienen profundidad suficiente y están espaciados suficientemente próximos para recoger la arena. La palas móviles cubren al menos dos surcos en todo momento.

Description

Dispositivo para la graduación relativa de giro de un árbol con relación a la rueda motriz.

La invención se refiere a un dispositivo para la graduación relativa del ángulo de giro de un árbol de levas de un motor de combustión con relación a la rueda motriz, según el género de la reivindicación principal.

Se conoce un mecanismo de este tipo por ejemplo del documento EP 0 781 899 A1. Éste describe un mecanismo para la modificación de la posición giratoria del árbol de levas de un motor de combustión, en donde el árbol de levas está unido solidario en rotación a una rueda interior, que muestra unas aletas dispuestas radialmente que dividen los alvéolos subordinados de una rueda de alvéolos en, respectivamente, dos cámaras de presión que actúan una contra la otra. Estas cámaras de presión pueden impulsarse hidráulicamente a través de una válvula de distribución. Dependiendo de la respectiva impulsión por presión, la rueda interior se hace girar con relación a la rueda de alvéolos. Las paredes de la rueda de alvéolos que discurren radialmente están dotadas, en la región de su lado exterior radial, de unas depresiones que están previstas para absorber las partículas de suciedad, que se introducen a través del medio de presión en las cámaras de presión. Las partículas de suciedad que se encuentran en el medio de presión se acumulan dependiendo del sentido de giro del árbol de levas, a causa de las aceleraciones que actúan sobre el mismo y a causa de su inercia, fundamentalmente en una de las dos depresiones. En ésta se trata de la depresión trasera respectiva con relación al sentido de giro. Las partículas de suciedad situadas en el lado delantero de la aleta o alma respectiva de la parte interior, si bien pueden ser presionadas a causa de su movimiento relativo hasta dentro de la depresión delantera de la rueda de alvéolos, a causa de su inercia no permanecerán allí. De esta forma existe el riesgo en un dispositivo de graduación de este tipo, que entren en especial partículas de suciedad menores en una rendija de obturación entre la aleta o alma y la rueda de alvéolos y que conduzcan a un elevado desgaste y, a la larga, a una acción obturadora decreciente. Asimismo un registro de partículas de suciedad en esta región de obturación puede conducir a un rozamiento claramente sobredimensionado. Esto conllevaría a una necesidad de presión considerablemente superior para la consecución de una graduación suficientemente rápida. Aparte de esto unas depresiones de este tipo en las paredes, entre los alvéolos adyacentes, exigen un grosor de pared relativamente grande y están situadas en una región desfavorable para la técnica de tensión. El gran grosor de pared necesario a causa de las depresiones reduce en consecuencia la anchura - en dirección periférica - de los alvéolos adyacentes, de tal forma que en total se reduce el ángulo graduable.

Frente a esto, la misión de la invención consiste en mejorar el mecanismo de graduación del género expuesto, con el objetivo de que puedan depositarse partículas de suciedad procedentes del medio de presión en regiones no críticas de las cámaras de presión, sin el riesgo de un mayor rozamiento y/o un mayor desgaste en la región de la superficie de obturación.

Esta misión es resuelta conforme a la invención con las particularidades de la reivindicación principal. Mediante la disposición de las depresiones en la superficie periférica, situada enfrente de los lados frontales de las aletas de la parte interior, de la rueda de alvéolos se impide que entren las partículas de suciedad que se acumulan en las depresiones a causa de la acción aceleradora, a causa de su inercia de nuevo en la superficie de obturación entre la aleta o alma y la superficie periférica de la rueda de alvéolos. Mediante la disposición de las depresiones en la superficie periférica no se reduce además el grosor de pared de las paredes de alvéolo radiales, de tal forma que se mantiene el máximo ángulo graduable posible.

Si se practican en cada cámara de presión varias depresiones en la superficie periférica repartidas por el perímetro, puede reducirse de forma especialmente ventajosa el recorrido que tienen que cubrir las partículas de suciedad a lo largo de la superficie periférica, hasta que puedan depositarse en una depresión.

Se consigue un tratamiento especialmente sencillo de la rueda de alvéolos y un volumen relativamente grande para la absorción de partículas de suciedad, cuando las depresiones se extienden en dirección axial todo a lo largo de la cámara de presión.

A pesar de la disposición de las depresiones en la superficie periférica y, en consecuencia, en la región de la superficie de obturación con relación al alma adyacente de la parte interior, puede garantizarse una buena obturación si se elige la anchura de las depresiones, según se mira en la dirección periférica, de tal forma que en cada caso se obturen al menos dos depresiones mediante la superficie frontal adyacente de un alma. La parte de la superficie periférica situada entre las depresiones tiene con ello una longitud obturadora suficiente para el funcionamiento del mecanismo de graduación.

Una acción obturadora especialmente buena en la superficie periférica se obtiene cuando la anchura de las depresiones y/o de las separaciones de las depresiones es menor que el 20% de la anchura del alma adyacente.

Se obtiene una acción obturadora todavía más mejorada cuando la anchura y/o la separación de las depresiones es menor que el 10% de la anchura del alma adyacente.

Se consigue una absorción buena y rápida de partículas de suciedad al mismo tiempo que una acción obturadora elevada cuando la anchura de las depresiones es aproximadamente de entre 0,5 y 1 mm. La profundidad (en dirección radial) está con preferencia en el margen de entre 0,2 y 0,5 mm. Las depresiones pueden mostrar con ello por ejemplo una sección transversal rectangular. Se obtiene una ejecución especialmente ventajosa dentro de la técnica de fabricación, si las depresiones muestran una sección transversal casi semicircular con una región de apertura ligeramente cónica con relación al espacio interior.

Una rueda de alvéolos con depresiones en su superficie periférica puede fabricarse de forma especialmente ventajosa y económica como pieza constructiva sinterizada. Las depresiones para absorber las partículas de suciedad pueden fabricarse ya también durante el proceso de sinterizado. El tratamiento de la superficie periférica después del proceso de sinterizado no es con ello posible - como en piezas constructivas sin depresión - sin un gasto adicional o unos costes adicionales.

De las reivindicaciones subordinadas y de la descripción se deducen otras ventajas y otros perfeccionamientos ventajosos de la invención.

En la siguiente descripción y en el dibujo se ha descrito con más detalle un ejemplo de ejecución de la invención. Este último muestra en

La fig. 1 una vista del mecanismo de graduación según se mira desde el lado alejado del árbol de levas y en

La fig. 2 un corte a lo largo de la línea II-II según la fig. 1,

La fig. 3 una vista fragmentaria aumentada de la fig. 1.

En el dibujo se ha representado con 1 el árbol de levas de un motor de combustión, en cuyo extremo libre está dispuesta solidaria en rotación la parte interior 2 de un dispositivo de graduación 3. Esta parte interior 2 está dotada en este ejemplo de ejecución de cuatro almas 4a a 4d dispuestas radialmente. La parte interior está abarcada por una rueda de alvéolos 5 que está unida, de una forma no representada con más detalle, al eje de cigüeñal del motor de combustión y en consecuencia actúa como rueda motriz. La rueda de alvéolos 5 está dotada de cuatro alvéolos 6a a 6d radiales que penetran hacia dentro, entre los cuales están configurados cuatro alvéolos que están divididos, por medio de las almas de la parte interior, respectivamente en dos cámaras de presión 7a a 7d u 8a a 8d. Estas cámaras de presión están configuradas de tal forma, que la suma de las superficies hidráulicamente activas es igual en los dos sentidos de graduación. Las cámaras de presión 7a a 7d están unidas en cada caso, a través de un taladro radial 9a a 9d en la parte interior, a una ranura anular 10 en el árbol de levas 1. Las cámaras de presión 8a a 8d están unidas de forma análoga, a través de unos taladros radiales 11a a 11d en la parte interior, a una segunda ranura anular 12 en el árbol de levas. La ranura anular 10 está unida con ello al canal de presión 14 y la ranura anular 12 al canal de presión 13. Estos canales de presión 13 y 14 están unidos de una forma conocida en sí misma, a través de un cojinete de árbol de levas 15, en cada caso a una línea de mando 16 ó 17. Las dos líneas de mando 16 y 17 están conectadas a una válvula de distribución 18 configurada por ejemplo como válvula de 4/3 pasos. Esta válvula de distribución 18 está unida por una parte a una bomba de medio de presión 19 y por otra a un depósito de aceite 20.

En la posición de conmutación II (posición neutra) representada en la fig. 2 las cuatro conexiones están obturadas por un lado a la válvula de distribución 18. El dispositivo de graduación 3 está de esta forma bloqueado o sujetado hidráulicamente y conserva su subordinación posicional adoptada de la parte interior y la rueda de alvéolos. En la posición de conmutación I de la válvula de distribución 18 la bomba de medio de presión 19 actúa sobre las cámaras de presión 7a a 7d a través de los taladros 9a a 9d, la ranura anular 10, el canal de presión 14 y la línea 17. Al mismo tiempo se descargan las cámaras de presión 8a a 8d, a través de los taladros 11a a 11d, la ranura anular 12, el canal de presión 13 y la línea de mando 16, hasta el depósito de aceite 20. Mediante este establecimiento de presión en las cámaras de presión 7a a 7d y la simultánea descarga de presión en las cámaras de presión 8a a 8d, se gira la rueda interior en la vista seleccionada en la fig. 1 en sentido antihorario con relación a la rueda de alvéolos. En la posición de conmutación III de la válvula de distribución 18, la línea de mando 16 está unida a la bomba de medio de presión 19 y la línea de mando 17 al depósito de aceite 20. A través de los canales de guiado de aceite antes descritos se ejerce con esto presión sobre las cámaras de presión 8a a 8d y se descargan las cámaras de presión 7a a 7d. La parte interior 2 se gira de esta forma en sentido horario con relación a la rueda de alvéolos 5.

Como se ha representado en la fig. 1 y en vista fragmentaria aumentada en la fig. 3, las almas 6a a 6d de la rueda de alvéolos 5 tienen contacto, en cada caso con sus lados frontales, herméticamente con la superficie periférica 21 interior de la parte interior 2. En esta superficie periférica 24 interior se han practicado una multitud de depresiones 25 que discurren axialmente. Estas depresiones se han ejecutado en este ejemplo de ejecución como ranuras longitudinales con sección transversal rectangular. Son posibles sin más otras formas de sección transversal, como p.ej. secciones transversales trapezoidales, secciones transversales triangulares o secciones transversales redondeadas. Las depresiones 25 se extienden en dirección axial todo a lo ancho de las cámaras de presión 7a a 7d y 8a a 8d y por la anchura B de las almas 4a a 4d, 6a a 6d. Estas depresiones están repartidas por el perímetro a distancias regulares. En este ejemplo de ejecución se han elegido de tal forma la anchura b y la separación d, que en cada cámara de presión están dispuestas unas treinta depresiones. Con la separación d se ha definido aquí la separación de dos superficies contiguas de las depresiones adyacentes. Esta separación se corresponde con la anchura del alma restante 26 de la superficie periférica, que tiene contacto en cada caso herméticamente con el lado frontal 23 del alma. La anchura D o la longitud de arco del lado frontal 23 y la anchura b así como las separaciones d de las depresiones se han sintonizado unas con relación a otras en este ejemplo de ejecución, de tal forma que en cada caso unas diez depresiones 25 están cubiertas por el lado frontal 23.

La anchura b de las depresiones es en el ejemplo de ejecución aquí representado de unos 0,75 mm. Sin embargo, aquí es sin más posible variar la anchura b de las depresiones entre aprox. 0,5 mm y 1 mm. La profundidad (en la dirección radial de las depresiones 25) es en el ejemplo de ejecución aquí representado de unos 0,35 mm. Sin embargo, aquí es también sin más posible variar la profundidad en un margen de entre aprox. 0,2 mm y 0,5 mm. Las depresiones 25 tienen en el ejemplo de ejecución aquí representado una sección transversal aproximadamente rectangular. Sin embargo, también es sin más posible configurar estas depresiones con una sección transversal casi semicircular con una región de apertura ligeramente cónica con relación al espacio interior.

Claims (15)

1. Dispositivo para la graduación relativa del ángulo de giro de un árbol de levas de un motor de combustión con relación a la rueda motriz, con una parte interior (2) unida de forma solidaria en rotación al árbol de levas, la cual muestra unas almas o aletas (4a a 4d) que discurren al menos casi radialmente, y con una rueda de alvéolos (5) accionada que muestra varios alvéolos, repartidos por el perímetro y delimitados por almas (6a a 6d) y que están divididos, mediante las almas o aletas (4a a 4d) de la parte interior (2) guiadas en los mismos con movimiento angular, en cada caso en dos cámaras de presión (7a a 7d u 8a a 8d), y con en cada caso al menos una depresión (25) en la región de pared de las cámaras de presión (7a a 7d y 8a a 8d), caracterizado porque las depresiones (25) se han practicado en la superficie periférica (24) de la rueda de alvéolos (5), situada enfrente de los lados frontales (23) de las almas o aletas (4a a 4d) de la parte interior (2).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en cada cámara de presión (7a a 7d, 8a a 8d) se han practicado, repartidas por el perímetro, varias depresiones (25) en la superficie periférica (24).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las depresiones (25) se han practicado en la superficie periférica (24) con unas separaciones regulares.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque las depresiones (25) se extienden en dirección axial por toda la anchura B de la cámara de presión (7a a 7d, 8a a 8d).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las depresiones (25) están configuradas como ranuras que discurren axialmente.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura b y las separaciones d de las depresiones (25) se han elegido de tal forma, que en cada caso al menos dos depresiones están cubiertas por la superficie frontal (23) adyacente de un alma (4a a 4d) de la parte interior (2).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura b de las depresiones (25) - en la dirección periférica - es menor que 1/5 de la anchura D del alma adyacente (4a a 4d) de la parte interior (2).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la separación d de las depresiones (25) es menor que 1/5 de la anchura D del alma adyacente (4a a 4d) de la parte interior (2).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura b de las depresiones - en dirección periférica - es menor que 1/10 de la anchura D del alma adyacente (4a a 4d) de la parte interior (2).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la separación d de las depresiones (25) es menor que 1/10 de la anchura D del alma adyacente (4a a 4d) de la parte interior (2).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la rueda de alvéolos (5) está configurada como pieza constructiva sinterizada, y las depresiones (25) se han practicado al mismo tiempo que el proceso de sinterizado.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura b de las depresiones (25) es inferior o igual a 1 mm.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura b de las depresiones (25) es mayor o igual a 0,5 mm.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la profundidad de las depresiones (25) es inferior o igual a 0,5 mm.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la profundidad de las depresiones (25) es mayor o igual a 0,2 mm.