ES2254566T3 - Engranaje ditribuidor para vehiculos. - Google Patents

Engranaje ditribuidor para vehiculos.

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ES2254566T3 ES02017341T ES02017341T ES2254566T3 ES 2254566 T3 ES2254566 T3 ES 2254566T3 ES 02017341 T ES02017341 T ES 02017341T ES 02017341 T ES02017341 T ES 02017341T ES 2254566 T3 ES2254566 T3 ES 2254566T3
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Abstract

Engranaje distribuidor para vehículos que comprende un piñón (1) que engrana con una rueda de plato (2) formada por una corona dentada (3) y un portacorona dentada (4) y prevista para accionar un engranaje diferencial (6), estando dispuestos el piñón (1) y la corona dentada (3) de la rueda de plato (2) en el lado del portacorona dentada (4) que queda alejado de un plano medio (14) del engranaje diferencial (6), estando montado el piñón (1) por medio de dos cojinetes (17, 18) dispuestos directamente en la zona de dicho piñón (1), caracterizado porque un primer cojinete (17) está dispuesto directamente en la zona de la corona (21) del piñón y el segundo cojinete (18) está dispuesto detrás de la corona dentada (21) del piñón, y porque el piñón (1) presenta rebajos cilíndricos huecos (19, 20) en los cuales están dispuestos los dos cojinetes (17, 18).

Description

Engranaje distribuidor para vehículos.
La presente invención concierne a un engranaje distribuidor para vehículos según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un engranaje distribuidor de esta clase es conocido por el documento US 4 787 468. Otros engranajes distribuidores son conocidos por el documento US 1 984 179, que se considera como el estado de la técnica más próximo, el Patente Abstracts of Japan No. 6375430 y el documento EP 602 365 A2.
El documento DE 198 39 481 A1 describe un engranaje distribuidor del eje trasero para vehículos automóviles con un piñón accionado por un árbol cardánico o articulado y que engrana con una rueda de plato. La rueda de plato a su vez acciona un engranaje diferencial, del cual se derivan dos árboles de salida que se llevan fuera del engranaje distribuidor en lados opuestos. La rueda de plato presenta un a corona dentada y un portacorona dentada que está formado por la carcasa del engranaje diferencial. El portacorona dentada está dispuesto en posición descentrada con respecto al engranaje diferencial. La corona dentada de la rueda de plato y el piñón están dispuestos en el mismo lado del portacorona dentada que está vuelto hacia el "plano medio" del engranaje diferencial. El árbol del piñón está montado en este engranaje distribuidor con dos cojinetes de bolas oblicuos en tándem con dos hileras, que están ajustados en disposición tórica. El primer cojinete de bolas oblicuo está dispuesto directamente en el piñón y el segundo está dispuesto sobre el árbol del piñón a cierta distancia de éste. Por
tanto, el piñón está montado en forma "flotante".
En la mayoría de los vehículos convencionales con tracción al eje trasero el árbol articulado discurre en la zona del "túnel central", es decir, sustancialmente hacia atrás en el centro del vehículo desde la caja de cambios hasta el engranaje distribuidor.
En algunos vehículos, como, por ejemplo, el vehículo con tracción a todas las ruedas descrito en el documento EP 0 901 423 B1, el árbol articulado discurre lateralmente decalado con respecto al plano longitudinal medio del vehículo. Por consiguiente, el engranaje distribuidor está dispuesto allí también descentrado en el eje trasero. Debido a la disposición descentrada del engranaje distribuidor se necesitan en el eje trasero dos árboles de salida de diferente longitud, lo que ocasiona un gasto suplementario de construcción y costes adicionales.
El cometido de la invención consiste en crear un engranaje distribuidor mejorado para vehículos con árbol articulado lateralmente decalado.
Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1. Ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención pueden encontrarse en las reivindicaciones subordinadas.
El principio básico de la invención consiste en un engranaje distribuidor en el que la corona dentada de la rueda de plato y el piñón engranado con ésta están dispuestos en el lado del portacorona dentada de la rueda de plato que queda alejado del engranaje diferencial del engranaje distribuidor. Expresado en forma simplificada, el piñón y la corona dentada del rueda de plato están dispuestos en posición "especular" en comparación con un engranaje diferencial convencional, es decir que están dispuestos al "otro lado" del portacorona dentada de la rueda de plato.
Debido a la disposición "especular" de la corona dentada de la rueda de plato y del piñón se obtienen ventajas constructivas muy importantes. Por un lado, solamente por la disposición especular del piñón y la corona dentada de la rueda de plato se puede "puentear" o compensar ya un cierto decalaje lateral del árbol articulado. Otra ventaja consiste en que el piñón no tiene que montarse ya en forma "flotante" como en el documento DE 198 39 481 A1. En efecto, en el estado de la técnica la cabeza del piñón casi se encuentra adosada al engranaje distribuidor. Por el contrario, con la disposición "especular" según la invención existe entre la cabeza del piñón y los árboles de salida un espacio de montaje suficiente en el que se puede disponer un cojinete del piñón, lo que es muy ventajoso desde el punto de vista de la rigidez del montaje del piñón.
En la invención el árbol del piñón presenta dos rebajos cilíndricos huecos en cada uno de los cuales está instalado un cojinete del piñón. Un cojinete del piñón puede disponerse inmediatamente "debajo" del dentado del piñón y el otro cojinete del piñón puede disponerse un "poco detrás" del dentado del piñón. Esto hace posible un montaje extremadamente rígido del piñón, lo que es ventajoso por múltiples motivos. Con un montaje muy rígido se incrementan, por ejemplo, la vida útil del engranaje y el rendimiento de éste. Al mismo tiempo, se reducen así las emisiones de ruidos.
Para el montaje del piñón se emplean preferiblemente cojinetes de bolas oblicuos montados en disposición tórica, con lo que se puede mejorar aún más la rigidez del cojinete y el rendimiento del engranaje distribuidor.
En diferentes conceptos novedosos de vehículos se sigue pensando en emplear el túnel central, es decir, la zona longitudinal media del vehículo, para alojar diversos "componentes del vehículo", como, por ejemplo, el depósito de carburante. En efecto, una disposición de esta clase es ventajosa especialmente en lo que respecta a la "derivabilidad". Derivabilidad significa que una misma plataforma básica puede ser utilizada para diferentes variantes de modelo, por ejemplo limusina, combinado, coupé, sin necesidad de reconstrucciones o sólo con reconstrucciones insignificantes.
En tales vehículos el árbol articulado discurre lateralmente decalado con respecto al eje longitudinal medio del vehículo, por ejemplo a 200 mm lateralmente con relación a éste. Según la invención, se ha previsto entonces una rueda dentada o una transmisión de cadena para "puentear la distancia" entre el árbol articulado decalado y el piñón del engranaje distribuidor en la zona del eje trasero. Por tanto, el engranaje distribuidor puede disponerse en el centro del vehículo aun cuando el árbol articulado discurra con un descentrado relativamente grande. Esto tiene la gran ventaja de que se pueden emplear dos árboles de salida de igual longitud o incluso idénticos.
En lo que sigue, se explica la invención con más detalle haciendo referencia a un ejemplo de realización en relación con el dibujo. Muestran:
La figura 1, una vista en planta esquemática del engranaje distribuidor según la invención;
La figura 2, un alzado lateral del engranaje distribuidor de la figura 1;
La figura 3, una representación esquemática en perspectiva del engranaje distribuidor de las figuras 1 y 2; y
La figura 4, una representación en sección del engranaje distribuidor según la figura 1.
La figura 1 muestra en representación esquemática un engranaje distribuidor del eje trasero de un vehículo automóvil con un piñón de accionamiento 1 que engrana con una rueda de plato 2. La rueda de plato 2 está formada por una corona dentada 3 y un portacorona dentada 4. El portacorona dentada 4 está fijado solidariamente en rotación a una carcasa 5 de un engranaje diferencial 6.
Desde el engranaje diferencial 6 o desde el engranaje distribuidor se derivan en lados opuestos dos árboles de salida 7, 8 que están unidos con ruedas del vehículo que no se han representado aquí.
El accionamiento del piñón 1 se efectúa a través de un árbol articulado 9 unido con la transmisión del vehículo (no representada), en cuyo extremo está prevista una rueda dentada 10 que engrana con una rueda dentada 11 unida con el piñón 1.
Como puede apreciarse en la figura 1, el árbol articulado 9 está dispuesto en posición lateralmente decalada, es decir, decalado en dirección al eje longitudinal 12 de los árboles de salida 7, 8. La distancia entre el eje longitudinal 13 y el "centro" del engranaje diferencial 8 o del engranaje distribuidor asciende, por ejemplo, a 200 mm.
Para "compensar" este decalaje lateral del árbol articulado 9, la corona dentada 3 de la rueda de plato 2 y el piñón 1 están dispuestos, en comparación con engranajes distribuidores convencionales, en posición "especular" con respecto al portacorona dentada 4. Es decir que la corona dentada 3 y el piñón 1 están dispuestos en el mismo lado del portacorona dentada 4 que queda alejado del engranaje distribuidor 6 o del centro 14 de dicho engranaje distribuidor 6.
Otra diferencia en comparación con engranajes distribuidores de tipo convencional consiste en que el árbol articulado 9 no está unido aquí de forma coaxial con el piñón 1, sino a través de la etapa de ruedas dentadas 10, 11. La etapa de ruedas dentadas 10, 11 sirve, por un lado, para "puentear" el decalaje lateral del árbol articulado. Por otro lado, dicha etapa hace posible una multiplicación adicional.
Debido a la "disposición especular" de la corona dentada 3 y del piñón 1 se obtienen aún otras ventajas importantes que se explican con más detalle en relación con la figura 4.
La figura 2 muestra un alzado lateral del engranaje distribuidor de la figura 1. En esta representación se puede apreciar que el árbol articulado 9 discurre por debajo de los árboles de salida 7, 8. Esta diferencia de altura es compensada por la etapa de ruedas dentadas 10, 11 y el piñón 1 que engrana con la corona den-
tada 3.
La figura 3 muestra una representación esquemática en perspectiva del engranaje distribuidor de las figuras 1 y 2. También se pueden apreciar aquí claramente el decalaje lateral y el decalaje en altura del árbol articulado 9.
La figura 4 muestra en representación esquemática una sección a través del engranaje distribuidor en la zona del piñón 1 y del árbol articulado 9. El extremo del árbol articulado 9 está unido con la rueda dentada 10, que está montada aquí por medio de dos cojinetes de bolas oblicuos 15, 16 ajustados en disposición tórica, los cuales se han representado sólo esquemáticamente. La rueda dentada 10 engrana con la rueda dentada 11, la cual está unida aquí en una sola pieza con el piñón 1.
El piñón 1 está soportado por dos cojinetes de bolas oblicuos, concretamente por un primer cojinete de bolas oblicuo 17 y un segundo cojinete de bolas oblicuo 18 que están ajustados también en disposición tórica. Como puede apreciarse en la figura 4, el piñón 1 es un "piñón hueco". En efecto, el primer cojinete de bolas oblicuo 17 está dispuesto en un rebajo 19 y el segundo cojinete de bolas oblicuo 18 está dispuesto en un rebajo 20 del piñón 1. El primer cojinete de bolas oblicuo 17 está asentado inmediatamente debajo de la corona dentada 21 del piñón. Por el contrario, el segundo cojinete de bolas oblicuo 18 está asentado un poco detrás de la corona dentada 21 del piñón, es decir que se encuentra en la zona de la mitad trasera de la rueda dentada 11.
El montaje del piñón representado en la figura 4 se diferencia muy fundamentalmente de los montajes de los piñones de engranajes distribuidores tradicionales. En efecto, el piñón 1 no está montado en forma flotante. Debido a los cojinetes de bolas oblicuos 17, 18, especialmente debido al cojinete de bolas oblicuo 17 asentado inmediatamente debajo de la corona dentada 21 del piñón, se obtiene un montaje extremadamente rígido de dicho piñón. Debido al montaje bilateral del piñón 1 se obtienen frente a un piñón montado en forma flotante una neta reducción del desgaste y una vida útil más larga, así como un mejor rendimiento del engranaje.

Claims (13)

1. Engranaje distribuidor para vehículos que comprende un piñón (1) que engrana con una rueda de plato (2) formada por una corona dentada (3) y un portacorona dentada (4) y prevista para accionar un engranaje diferencial (6), estando dispuestos el piñón (1) y la corona dentada (3) de la rueda de plato (2) en el lado del portacorona dentada (4) que queda alejado de un plano medio (14) del engranaje diferencial (6), estando montado el piñón (1) por medio de dos cojinetes (17, 18) dispuestos directamente en la zona de dicho piñón (1), caracterizado porque un primer cojinete (17) está dispuesto directamente en la zona de la corona (21) del piñón y el segundo cojinete (18) está dispuesto detrás de la corona dentada (21) del piñón, y porque el piñón (1) presenta rebajos cilíndricos huecos (19, 20) en los cuales están dispuestos los dos cojinetes (17, 18).
2. Engranaje distribuidor según la reivindicación 1, caracterizado porque el portacorona dentada (4) está dispuesto en posición descentrada con respecto al engranaje diferencial.
3. Engranaje distribuidor según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque están previstos dos árboles de salida (7, 8) que se derivan del engranaje distribuidor en lados opuestos.
4. Engranaje distribuidor según la reivindicación 3, caracterizado porque el engranaje distribuidor está dispuesto en el centro del vehículo y porque los árboles de salida (7, 8) son de la misma lon-
gitud.
5. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el piñón (1) es accionado a través de un árbol articulado (9) que discurre en un plano que es sustancialmente perpendicular a los árboles de salida (7, 8) y que se extiende lateralmente decalado con respecto a un plano medio (14) del engranaje distribuidor.
6. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el árbol articulado (9) está decalado lateralmente en 150 mm a 250 mm con respecto a un plano longitudinal medio (14) del vehículo.
7. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el árbol articulado (9) está decalado lateralmente en 200 mm con respecto a un eje longitudinal medio (14) del ve-
hículo.
8. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer cojinete (17) está dispuesto inmediatamente debajo de la corona dentada (21) del piñón.
9. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cojinetes (17, 18) son cojinetes de bolas oblicuos que están colocados en disposición tórica.
10. Engranaje distribuidor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el piñón (1) está unido con el árbol articulado (9) a través de un dispositivo (10, 11) de transmisión de pares de giro.
11. Engranaje distribuidor según la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo (10, 11) de transmisión de pares de giro es una etapa de ruedas dentadas.
12. Engranaje distribuidor según la reivindicación 11, caracterizado porque una rueda dentada (10) de la etapa de ruedas dentadas está unida con un extremo del árbol articulado (9) y la otra rueda dentada (11) está unida con el piñón (1).
13. Engranaje distribuidor según la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de transmisión de pares de giro está formado por una transmisión de cadena.
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