ES2255832B1 - Embrague. - Google Patents
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Abstract
Embrague.
Comprende un primer elemento de acoplamiento (2)
conectado a un eje tractor (8) de unos medios motores (6), con
zapatas de contacto por fricción (4), adaptadas para desplazarse
centrífugamente y provistas de unos medios de unión (5) adaptados
para permitir el desplazamiento centrífugo; un segundo elemento de
acoplamiento (3) conectado a un eje traccionado, con una superficie
adaptada para recibir el contacto de las zapatas cuando dichos
medios motores superan dicho cierto número de revoluciones por
minuto. Las zapatas tienen su desplazamiento centrifugo delimitado
por unas guías radiales (7) del primer elemento de acoplamiento,
dotadas en sus extremos más próximos al centro de giro de dicho
primer elemento de acoplamiento, de unos topes (9) que limitan el
desplazamiento de las zapatas. Los medios de unión son un muelle de
una espira que une entre sí a dichas zapatas.
Particularmente aplicable a motores de
combustión en automodelismo.
Description
Embrague.
La presente invención se refiere al sector
técnico de los embragues destinados a transmitir un movimiento
giratorio desde unos medios motores a una carga. Más
específicamente, la presente invención se refiere a un embrague de
los del tipo que comprenden un primer elemento de acoplamiento
conectado a unos medios motores, y dotado de por lo menos dos
zapatas de contacto por fricción, adaptadas para desplazarse
únicamente de forma centrífuga con el giro de dicho primer elemento
de acoplamiento, y provistas de unos medios de unión adaptados para
permitir un desplazamiento centrífugo de las zapatas suficiente como
para conseguir el acoplamiento del embrague por fricción cuando
los medios motores superan un cierto número de revoluciones por
minuto, y un segundo elemento de acoplamiento conectado a una carga
o eje traccionado, y dotado de una superficie adaptada para recibir
el contacto de dichas zapatas del primer elemento de acoplamiento
cuando dichos medios motores superan dicho cierto número de
revoluciones por minuto.
Es conocido en el sector técnico de los
embragues el uso de zapatas de acoplamiento que entran en contacto
con la superficie en la que se deben acoplar al desplazarse
centrífugamente hasta tocar dicha superficie gracias al giro del
elemento en el que están incorporadas.
Todas las zapatas cuyo efecto de acoplamiento se
basa en su desplazamiento centrífugo deben estar contenidas en unas
guías que delimiten dicho desplazamiento en una dirección radial
(con respecto al eje de giro de los medios motores o, en su caso,
motor). Es decir, las zapatas deben estar contenidas en el elemento
del embrague que es solidario con los medios motores aunque, al
mismo tiempo, deben disponer de libertad de movimiento en la
dirección radial.
Por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos
n.º US 2.492.711 y US 3.971.463, y la patente n.º EP0808429 se
describen dispositivos de este tipo. Más concretamente, las
patentes US 2.492.711 y US 3.971.463 hacen referencia a una serie
de zapatas radialmente móviles que contactan con fricción con una
superficie interna de un tambor o campana que gira concéntricamente
con un cubo al que están unidas las zapatas. Dichas patentes hacen
uso de unos elementos de muelle para mantener las zapatas en su
posición de desembrague hasta que la velocidad creciente del motor
crea una fuerza centrífuga sobre las zapatas la cual supera la
resistencia ofrecida por los muelles. Los dispositivos descritos en
estos documentos presentan una complejidad relativa, por ejemplo,
debido al uso de elevadores de esfuerzo, o al estar dotados de
velocidades de enganche seleccionables. El documento EP0808429 se
presenta como una mejora con respecto a las dos patentes recién
mencionadas por cuanto proporciona "automáticamente un perfil de
par-velocidad deseado que puede pasar suavemente de
sin carga a carga plena en una banda de velocidades estrecha" y
que es "a prueba de fallos contra la separación de las zapatas en
caso de fallo del tambor". Aunque funcionalmente eficaces, la
mayoría de estos dispositivos poseen una complejidad que aumenta
innecesariamente los gastos implicados en campos tales como el
modelismo. Por esta razón, se requiere un embrague automático de
acoplamiento centrífugo y de fabricación y ensamblaje más sencillos
y económicos que los existentes actualmente en la técnica.
La presente invención proporciona un embrague de
zapatas de acoplamiento centrífugo de fabricación y montaje
extremadamente sencillos y, que, al mismo tiempo, se puede realizar
con materiales económicos. Además, el embrague está constituido
esencialmente por solo cinco elementos independientes lo cual
redunda en la sencillez del ensamblaje. Por su simplicidad y
economía tanto en la fabricación de los componentes como en su
ensamblaje, dicho embrague está destinado especialmente a
artículos de modelismo aunque, evidentemente, su aplicación se
puede extender a cualquier motor o medios motores y carga que
requieran un acoplamiento automático del embrague y siempre que el
mismo pueda soportar los esfuerzos aplicados.
A tal finalidad el objeto de la presente
invención es un embrague que, en su esencia, se caracteriza
porque:
- -
- las zapatas de contacto por fricción tienen su desplazamiento centrífugo delimitado por unas guías radiales realizadas en el primer elemento de acoplamiento, estando dotadas dichas guías radiales, en sus extremos más próximos al centro de giro de dicho primer elemento de acoplamiento, de unos topes que limitan el desplazamiento de las zapatas, y
- -
- los medios de unión de las zapatas son unos medios elásticos no dúctiles que unen entre sí a dichas zapatas.
Según otra característica de la presente
invención, los medios elásticos de unión son un aro formado con una
o más espiras a partir de un alambre, atravesando dicho aro un
orificio pasante realizado en el extremo radialmente interno de
cada una de las zapatas.
De acuerdo con otra característica de la
presente invención, las zapatas de contacto por fricción son
elementos sustancialmente cilíndricos y las guías radiales son
guías sustancialmente cilíndricas con un contorno cilíndrico interno
adaptado para permitir el desplazamiento centrífugo de las zapatas
dentro de las mismas.
Según todavía otra característica de la presente
invención, los extremos radialmente internos de las zapatas tienen
forma cónica o de cono truncado, con el vértice de dicho cono
apuntando al centro de giro del primer elemento de acoplamiento, y
estando provista de dichos orificios pasantes la cara inclinada de
dicho cono o cono truncado.
Otra característica más de la presente invención
consiste en que los topes que limitan el desplazamiento de las
zapatas son la cara lateral de un cilindro hueco sin bases que se
prolonga en dirección y perpendicularmente al segundo elemento de
acoplamiento.
Aún otra característica de la presente invención
es que el segundo elemento de acoplamiento tiene forma de tambor
abierto por una de las caras circunferenciales, y la superficie de
contacto y acoplamiento por fricción de dicho segundo elemento es
la cara interna del cilindro del tambor.
Por último, otra característica de la presente
invención es que la zapata de contacto por fricción es de
teflón.
Apreciarán los expertos en la técnica que las
características nuevas e inventivas de la presente invención,
además de aportar una solución conjunta y eficaz a los problemas
antes reseñados, permiten obtener un embrague de zapatas de
acoplamiento centrífugo, con las consiguientes ventajas desde el
punto de vista de sencillez y economía tanto en la fabricación
como en el ensamblaje.
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de
ejemplo no limitativo, una forma de realización del embrague de
zapatas de acoplamiento centrífugo objeto de la invención. En
dichos dibujos:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva de parte
del embrague de la presente invención, desmontado en explosión, y
mostrado en relación con los medios motores, y
la Fig. 2 es una vista en perspectiva del
embrague de la presente invención, parcialmente montado en los
medios motores.
En dichos dibujos puede apreciarse una forma de
realización preferida de la presente invención.
El embrague 1 descrito en el presente documento
comprende esencialmente los siguientes elementos: primer elemento
de acoplamiento o volante 2, segundo elemento de acoplamiento o
tambor 3, zapatas de acoplamiento por fricción 4 y medios elásticos
de unión o aro 5.
Típicamente, el volante 2 está fijado a los
medios motores 6 (motor) a través del eje tractor 8 el cual
transmite el movimiento giratorio a dicho volante 2, ayudado por la
pieza de arrastre 13 del motor y la arandela 12. Parte del volante
2 queda alojada en el tambor o campana 3, girando dentro del mismo
sin ninguna interacción, hasta que la velocidad creciente del motor
6 y, por lo tanto, del volante 2, hace que las zapatas 4 se
acoplen por fricción al tambor o campana 3, tal como se describirá
de forma más detallada posteriormente. Dicho tambor 3 dispone de una
rueda dentada 14 que va engranada a una corona no mostrada, y de
una arandela 15 y un cojinete de agujas 16.
El volante 2 posee unas guías radiales 7,
destinadas a contener las zapatas 4, y un cilindro central 9,
destinado a permitir el paso del eje tractor 8 y a ejercer de tope
para dichas zapatas 4. Tanto las guías 7 como el cilindro 9 se
pueden realizar con el mismo material que el volante 2, por
ejemplo, con un procedimiento de moldeo. Alternativamente, pueden
ser piezas independientes fijadas al volante 2 tras la fabricación
del mismo. Preferentemente, el volante 2, el cilindro 9 y las guías
7 constituyen una única pieza metálica. Los detalles de estos
elementos descritos pueden apreciarse mejor en la Fig. 1.
En dicha figura pueden verse también las zapatas
4 fuera de las guías 7. En la forma de realización preferida de la
invención se utilizan únicamente dos zapatas 4 aunque el número de
las mismas no es esencial para definir el ámbito del embrague 1 tal
como puede deducirse a partir de la reivindicación 1. Asimismo,
tanto las guías 7 como las zapatas 4 son cilíndricas aunque este
tampoco es un aspecto limitativo de la presente invención.
Otro elemento constitutivo del embrague 1 es el
aro 5. Dicho aro 5 se hace pasar a través de los orificios 10 de
ambas zapatas 4 de manera que las mantiene en posición a una cierta
distancia tal como puede apreciarse mejor en la Fig. 2. En
referencia todavía a la Fig. 2, cuando el motor 6 está girando, el
volante 2, las zapatas 4 y el aro 5 giran solidariamente con el
mismo, hasta que la velocidad del conjunto es tal que la fuerza
centrífuga resultante sobre las zapatas 4 consigue vencer la
fuerza de retención del aro 5. En ese momento, dicho aro 5 comienza
a deformarse adoptando un contorno de tipo óvalo con el eje mayor
en la dirección de la línea imaginaria que une las zapatas 4. Esta
deformación va en aumento hasta que las zapatas 4 entran en
contacto con la superficie interna de la pared lateral del tambor
3, y, gracias al acoplamiento por fricción que se produce entre
dichas zapatas 4 y dicha superficie interna del tambor 3, este
último gira transmitiendo su movimiento a la carga deseada.
No es necesario que el aro 5 tenga precisamente
esta configuración sino que puede ser cualquier tipo de elemento
elástico 5 que permita mantener las zapatas 4 en su posición de
desembrague mientras el volante 2 gira a velocidades inferiores a
una velocidad determinada en la cual dichas zapatas 4 vencerán la
fuerza del elemento elástico 5 entrando en la posición de
acoplamiento por fricción con el tambor 3. Al reducirse la
velocidad del motor 6, las zapatas 4 recuperarán su posición de
desembrague gracias a la fuerza elástica de recuperación del
elemento 5.
El cilindro 9, además de ejercer de guía para el
eje tractor 8 del motor 6, actúa como tope para las dos zapatas
mostradas 4. Esta función puede verse mejor en la Fig. 2, en la que
tanto el volante 2 como las zapatas 4 y el aro 5 están ensamblados
sobre el eje tractor 8 por medio de una tuerca 11. Esta función de
tope del cilindro 9 es complementaria con la acción del aro 5, en
cuanto a función de retención en la dirección radial que se
aproxima al centro de giro del volante 2, por lo que en ciertas
formas de realización del embrague 1 podría omitirse. Por otro lado,
se pone de manifiesto la sencillez del diseño de los diferentes
componentes que constituyen el embrague 1 lo cual hace que este
dispositivo resulte ideal para aplicaciones tales como modelismo
aunque sin limitarse a las mismas. Por ejemplo, el volante 2, junto
con las guías 7 y el cilindro 9, se puede realizar por moldeo o
mediante cualquier otra técnica en una sola pieza. De este modo,
solamente se deben fabricar aparte las zapatas 4 y el aro 5. Las
primeras pueden ser de un material polimérico o similar, el cual
ofrezca unas características de resistencia mecánica y resistencia
a la abrasión adecuadas mientras que el aro 5 es un elemento
conocido ampliamente y simplemente se ha de seleccionar según la
velocidad deseada de acoplamiento automático del embrague 1.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se
hace constar que todo cuanto no altere, cambie o modifique su
principio fundamental, puede quedar sujeto a variaciones de
detalle.
Claims (7)
1. Embrague (1) de los del tipo que
comprenden:
- -
- un primer elemento de acoplamiento (2) conectado a un eje tractor (8) de unos medios motores (6), y dotado de por lo menos dos zapatas de contacto por fricción (4), adaptadas para desplazarse únicamente de forma centrífuga con el giro de dicho primer elemento de acoplamiento, y provistas de unos medios de unión (5) adaptados para permitir un desplazamiento centrífugo de las zapatas, suficiente como para conseguir el acoplamiento del embrague por fricción cuando los medios motores superan un cierto número de revoluciones por minuto, y
- -
- un segundo elemento de acoplamiento (3) conectado a una carga o eje traccionado, y dotado de una superficie adaptada para recibir el contacto de dichas zapatas del primer elemento de acoplamiento cuando dichos medios motores superan dicho cierto número de revoluciones por minuto,
caracterizado
porque
- -
- las zapatas de contacto por fricción tienen su desplazamiento centrífugo delimitado por unas guías radiales (7) realizadas en el primer elemento de acoplamiento, estando dotadas dichas guías radiales, en sus extremos más próximos al centro de giro de dicho primer elemento de acoplamiento, de unos topes (9) que limitan el desplazamiento de las zapatas, y
- -
- los medios de unión son unos medios elásticos no dúctiles que unen entre sí a dichas zapatas.
2. Embrague (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios elásticos de unión (5) son
un aro formado con una o más espiras a partir de un alambre,
atravesando dicho aro un orificio pasante (10) realizado en el
extremo radialmente interno de cada una de las zapatas (4).
3. Embrague (1) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las zapatas de contacto por fricción
(4) son elementos sustancialmente cilíndricos y las guías radiales
(7) son guías sustancialmente cilíndricas con un contorno
cilíndrico interno adaptado para permitir el desplazamiento
centrífugo de las zapatas dentro de las mismas.
4. Embrague (1) según la reivindicación 3,
caracterizado porque los extremos radialmente internos de
las zapatas (4) tienen forma cónica o de cono truncado, con el
vértice de dicho cono apuntando al centro de giro del primer
elemento de acoplamiento (2), y estando provista de dichos orificios
pasantes (10) la cara inclinada de dicho cono o cono
trunca-
do.
do.
5. Embrague (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los topes
(9) que limitan el desplazamiento de las zapatas (4) son la cara
lateral de un cilindro hueco (9) sin bases que se prolonga en
dirección y perpendicularmente al segundo elemento de
acoplamiento
(3).
(3).
6. Embrague (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo
elemento de acoplamiento (3) tiene forma de tambor abierto por una
de las caras circunferenciales, y la superficie de contacto y
acoplamiento por fricción de dicho segundo elemento es la cara
interna del cilindro del tambor.
7. Embrague (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zapata
de contacto por fricción (4) es de teflón.
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|---|---|---|---|
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| US4369616A (en) * | 1980-10-27 | 1983-01-25 | Cody John M | Centrifugal clutch and brake for lawnmower |
| US4892175A (en) * | 1988-11-02 | 1990-01-09 | Illinois Tool Works Inc. | Wrap spring clutch/brake apparatus with helper clutch mechanism |
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2004
- 2004-08-17 ES ES200402040A patent/ES2255832B1/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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Ref document number: 2255832B1 Country of ref document: ES |
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Effective date: 20100412 |