ES2230019T3 - Engranaje, especialmente para arboles de equilibrado de motores de combustion interna. - Google Patents

Abstract

Engranaje, especialmente para árboles de compensación de motores de combustión interna, - en el que al menos una primera rueda dentada (3) giratoria en torno a un eje solidario de una carcasa engrana con una segunda rueda dentada (5) desplazable paralelamente al eje durante el montaje para ajustar una holgura de los flancos de los dientes, - sirviendo una capa intermedia (9) intercalada entre flancos de dientes mutuamente acoplados de las ruedas dentadas (3, 5, 8) engranadas una con otra para ajustar la holgura de los flancos de los dientes, y - la capa intermedia (9) formada como una capa sobrepuesta sobre los flancos de los dientes de al menos una de las ruedas dentadas (3, 5, 8) está dispuesta sin holgura entre flancos de dientes correspondientes de las ruedas dentadas (3, 5, 8) por medio de la segunda rueda dentada (5) aproximable con una fuerza predeterminada a la primera rueda dentada (3, 8), y - lográndose una holgura predeterminada de los flancos de los dientes por medio de unaabrasión de la capa sobrepuesta o de la capa intermedia (9) condicionada por el funcionamiento.

Description

Engranaje, especialmente para árboles de equilibrado de motores de combustión interna.

La invención se refiere a un engranaje de ruedas dentadas rectas en un motor de combustión interna con las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación independiente.

Como es sabido, la holgura de los flancos de los dientes, especialmente como holgura de los flancos por torsión, sirve para formar una lubricación hidrodinámica, una compensación de variaciones de medida por influencias de la temperatura y una compensación de una deformación de los dientes por efecto de la solicitación, así como también una compensación de errores de fabricación y de montaje.

En ruedas dentadas de configuración cónica o en ruedas dentadas con dientes configurados en forma de cuña se puede lograr un ajuste mecánico de la holgura de los flancos mediante un desplazamiento axial de una rueda dentada (documento DE-B 1 180596; documento DE-OS 2020722). En ruedas dentadas con dientes paralelos al eje es conocido montar una de las ruedas dentadas sobre un manguito excéntrico para lograr un ajuste de la holgura (patente DE 650754).

Otro modo de proceder para ajustar una holgura de los flancos de los dientes en un engranaje de ruedas dentadas es conocido por la revista DE-Z "Vapor 20", Especial Modelos, Neckar-Verlag GmbH, Klosterring 1, Villingen-Schwenningen, ISBN-3-7883-0609-2. En este documento se indica en la página 61 que se fija una holgura de los dientes entre una primera rueda dentada montada en forma giratoria y una segunda rueda dentada asociada de momento en forma suelta por medio de una delgada tira de cartón introducida entre flancos de dientes que engranan uno con otro, fijándose también por medio de este ajuste de la holgura de los dientes únicamente la posición del eje de giro de la rueda dentada inicialmente suelta. No se presenta con este documento un método adecuado en engranajes de precisión para el ajuste de la holgura de los dientes o de los flancos.

En lugar de la tira de cartón se puede emplear también como capa intermedia una banda de lámina metálica configurada como una cinta métrica de precisión, tal como se describe en la página 338 del catálogo Hoffmann de herramientas de calidad de 1981 de la firma Hoffmann GmbH & Co. KG, Munich, Haberlandstrasse 55. En lugar del fleje de lámina metálica parece evidente también una tira de lámina de plástico.

Las capas intermedias antes citadas para ajustar la holgura de los dientes en un engranaje son complicadas en su manejo, consumen mucho tiempo y resultan imprecisas.

Los métodos antes citados se corresponden con las explicaciones sobre engranajes de ruedas dentadas con poca holgura indicadas en el libro técnico alemán "Elementos de máquinas", volumen II, segunda edición, de Niemann y Winter, en la página 365 abajo, según las cuales se puede llevar prácticamente la holgura de los flancos de los dientes a cero mediante un revestimiento de cobre de los dientes de una rueda dentada. Esto rige en el estado de nuevo del engranaje, puesto que la capa de cobre está sometida durante el funcionamiento del engranaje a una abrasión condicionada por la rodadura de éste. Se logra así ciertamente una lubricación hidrodinámica de la holgura necesaria de los flancos de los dientes, pero el lubricante del engranaje se carga de manera desventajosa con abrasión de cobre.

Esta circunstancia de la carga con lubricante se da también en el objeto descrito en el "Resumen" creador del presente género de objeto perteneciente a la publicación de patente japonesa JP 56 024 257. Se muestra y describe un engranaje de ruedas dentadas rectas en un motor de combustión interna en el que una primera rueda dentada giratoria en torno a un eje solidario de una carcasa está en unión de accionamiento con una tercera rueda dentada a través de una rueda intermedia que actúa como segunda rueda dentada, estando dispuesta la rueda intermedia provista de una capa eliminable por medio de abrasión condicionada por el funcionamiento de manera que puede ser desplazada paralelamente al eje y fijada por una bomba para ajustar una holgura cero de los flancos de los dientes.

Este engranaje de ruedas dentadas rectas conocido comprende dos emparejamientos de ruedas dentadas por medio de un piñón unido solidariamente en rotación con la rueda intermedia, de los cuales únicamente el emparejamiento de ruedas dentadas del lado de accionamiento presenta con la rueda intermedia un ajuste de la holgura de los dientes efectuado automáticamente por la abrasión de la capa.

No obstante, el documento no contiene datos sobre la naturaleza de la capa eliminable por abrasión. Tales datos no son conocidos tampoco en otro estado de la técnica. Concretamente, se conoce por un "Resumen" de otra publicación de patente japonesa JP
09 229 165 un engranaje de ruedas dentadas rectas en el que, para lograr una vida útil prolongada, una rueda dentada está formada con una capa duradera de un aglutinante de plástico con material lubricante sólido incorporado (MoS_{2}), presentando la otra rueda dentada al menos una corona dentada de plástico fluorado.

Asimismo, se conoce por la publicación de patente alemana DE 196 25 892 A1 un engranaje metálico en el que los dientes de una rueda dentada están formados con una capa también duradera de un material compuesto de metal con un lubricante sólido incorporado.

En el ejemplo primeramente citado el lubricante sólido dispuesto de manera duradera sirve para prolongar la vida útil de la rueda dentada del engranaje y en el segundo caso el lubricante sólido añadido hasta un 50% a un material compuesto sirve para la amortiguación acústica del ruido de rodadura de la rueda dentada.

La invención se basa en el problema de indicar un ajuste relativamente sencillo de una holgura de los flancos de los dientes para un engranaje de ruedas dentadas rectas del género expuesto, sin los inconvenientes antes citados y sin una medición repetida de la holgura de los flancos, por un lado con un desplazamiento radial deliberado de un árbol de rueda y, por otro lado, sin un dispositivo mecánico complicado.

Este problema se resuelve con la reivindicación 1.

Con la invención se pueden ajustar de manera ventajosa y orientada a la holgura de los flancos varias ruedas dentadas de un engranaje de ruedas dentadas rectas cooperantes en serie una con otra y en unión de accionamiento, pudiendo ajustarse también óptimamente de manera ventajosa la compatibilidad del lubricante sólido empleado según la invención, susceptible de abrasión durante el funcionamiento del engranaje de ruedas dentadas rectas y aplicado como capa respectiva de los dientes de la rueda dentada, con el lubricante previsto para el engranaje correspondiente y evitándose así una carga desventajosa del lubricante con material de abrasión.

El material lubricante sólido elegido según la invención ofrece, junto con la posibilidad de una deposición galvánica sobre los dientes de una rueda dentada, la ventaja de capas de espesor uniforme predeterminado, con lo que se logra de manera segura una holgura deseada de los flancos. Con el dispositivo de fuerza que ataca primero en la bomba dispuesta en forma suelta se asegura una holgura ventajosamente unitaria de los flancos.

Se describe la invención haciendo referencia a un ejemplo representado en el dibujo.

La única figura muestra un engranaje 1 de ruedas dentadas rectas para una bomba 7 y un dispositivo 2 de árbol de compensación de un motor de combustión interna no representado con más detalle, comprendiendo el engranaje 1 de ruedas dentadas rectas una primera rueda dentada 3 sobre un cigüeñal 4 del motor de combustión interna, la cual es giratoria en torno a un eje solidario de una carcasa. Con la rueda dentada 3 del cigüeñal engrana una segunda rueda dentada 5 que sirve para accionar una bomba 7 desplazable en medida limitada durante el montaje e inmovilizable seguidamente por medio de pernos roscados 6. Como puede apreciarse adicionalmente en la figura, la segunda rueda dentada 5 sirve como rueda intermedia para una tercera rueda dentada 8 destinada a accionar árboles de compensación no mostrados en el dispositivo 2 de árbol de compensación.

Para ajustar una holgura de los flancos de los dientes entre las tres ruedas dentadas 3, 5 y 8 que engranan una con otra se emplea una capa 9 dispuesta de manera eliminable entre flancos de dientes mutuamente acoplados de estas ruedas dentadas 3, 5, 8 que engranan una con otra. A través de esta capa 9 y por medio del pretensado de muelle 10 que actúa con una fuerza predeterminada sobre la bomba 7 dispuesta en forma suelta, la segunda rueda dentada 5 aproximable a la primera y la tercera rueda dentada 3, 8 es puesta en acoplamiento de engrane sin holgura con dientes correspondientes de las ruedas dentadas 3, 8.

La capa 9 sobre los dientes de la segunda rueda dentada o la rueda intermedia 5 está formada por un material lubricante sólido que se ha depositado preferiblemente por vía galvánica sobre los dientes para lograr un espesor unitario de dicha capa 9. La capa 9 prevista sobre ambos flancos de un diente o sobre flancos opuestos de un hueco interdental presenta cada vez un espesor del material de 10 \mum a 60 \mum para una holgura total de los flancos por torsión de 20 \mum a 120 \mum después de abrasión de la capa 9 de los dientes de la rueda dentada 5 condicionada por la rodadura o el funcionamiento. Estas medidas de espesor indicadas se entienden especialmente en los puntos de engrane sobre los círculos primitivos de las ruedas dentadas 3, 5, 8, en donde se logra una holgura cero de los flancos entre la rueda intermedia 5 y las ruedas dentadas 3 y 8 a través del pretensado de muelle 10 y por medio de un dispositivo de fuerza que ataca lateralmente en la bomba 7 fácilmente soltada.

Para aumentar la precisión de ajuste en engranajes 1 de ruedas dentadas rectas con dentado oblicuo está prevista, además, una componente de fuerza axialmente dirigida 10' que actúa sobre la bomba 7 dispuesta aún en forma suelta. Por último, para un ajuste de precisión de la holgura cero de los flancos se giran ligeramente en vaivén las ruedas dentadas 3, 5, 8 y a continuación se fija la bomba 7.

En el marco de la invención, la segunda rueda dentada 5 puede estar montada también como rueda intermedia en un escudo de cojinete no mostrado desplazable paralelamente al eje.

Claims (4)

1. Engranaje, especialmente para árboles de compensación de motores de combustión interna,

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en el que al menos una primera rueda dentada (3) giratoria en torno a un eje solidario de una carcasa engrana con una segunda rueda dentada (5) desplazable paralelamente al eje durante el montaje para ajustar una holgura de los flancos de los dientes,

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sirviendo una capa intermedia (9) intercalada entre flancos de dientes mutuamente acoplados de las ruedas dentadas (3, 5, 8) engranadas una con otra para ajustar la holgura de los flancos de los dientes, y

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la capa intermedia (9) formada como una capa sobrepuesta sobre los flancos de los dientes de al menos una de las ruedas dentadas (3, 5, 8) está dispuesta sin holgura entre flancos de dientes correspondientes de las ruedas dentadas (3, 5, 8) por medio de la segunda rueda dentada (5) aproximable con una fuerza predeterminada a la primera rueda dentada (3, 8), y

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lográndose una holgura predeterminada de los flancos de los dientes por medio de una abrasión de la capa sobrepuesta o de la capa intermedia (9) condicionada por el funcionamiento,

caracterizado porque

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la capa sobrepuesta o la capa intermedia (9) está formada por un material lubricante sólido y

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entre una primera rueda dentada de cigüeñal (3) y una tercera rueda dentada (8) para árboles de compensación de un motor de combustión interna una segunda rueda dentada (5) que acciona a una bomba (7) desplazable en medida limitada durante el montaje e inmovilizable a continuación sirve de rueda intermedia,

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estando dispuesta la capa sobrepuesta o la capa intermedia (9) sobre al menos dos zonas de engrane del engranaje (1) de ruedas dentadas, y

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la rueda intermedia (5) es puesta en acoplamiento de engrane sin holgura, a través de un dispositivo de fuerza (por ejemplo, un muelle 10) que ataca lateralmente en la bomba (7), con las ruedas dentadas primera y tercera (3, 8) para ajustar la holgura de los flancos de los dientes.

2. Engranaje según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa sobrepuesta o la capa intermedia (9) se ha depositado galvánicamente sobre al menos una de las ruedas dentadas (3, 5, 8).

3. Engranaje según la reivindicación 2, caracterizado porque la capa sobrepuesta o la capa intermedia (9) aplicada sobre ambos flancos de un diente o sobre flancos opuestos de un hueco interdental presenta en cada caso un espesor del material de 10 \mum a 60 \mum para una holgura total de los flancos por torsión de 20 \mum a 120 \mum.

4. Engranaje según la reivindicación 1, caracterizado porque, en el caso de un engranaje (1) de ruedas dentadas rectas con dentado oblicuo, actúa, además, sobre la bomba (7) una componente de fuerza axialmente dirigida (10').