ES2269820T3 - Aparato de accionamiento sincrono con elementos de accionamiento no circulares. - Google Patents

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Abstract

Un aparato de accionamiento síncrono, que comprende: una estructura de accionamiento (10) alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane (15); una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor (11, 12), teniendo el primer rotor (11) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane (15) de la estructura de accionamiento (10) alargada y teniendo el segundo rotor (12) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane (15) de la estructura de accionamiento (10) alargada; un montaje de carga (26) rotatorio acoplado al segundo rotor (12); estando engranada la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, estando dispuesto el primer rotor (11) para accionar la estructura de accionamiento (10) alargada y estando dispuesto el segundo rotor (12) para ser accionado por la estructura de accionamiento (10) alargada, y teniendo uno de los rotores un perfil (19) no circular con al menos dos porciones sobresalientes (22, 23) que alternan con unas porciones entrantes (24, 25), siendo el montaje de carga (26) rotatorio tal que presenta un par motor de carga de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación; caracterizado porque las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil (19) no circular con relación a una posición angular del par motor de carga de fluctuación periódica presente en el segundo rotor (12) y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular, son tales que el perfil no circular aplica al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.

Description

Aparato de accionamiento síncrono con elementos de accionamiento no circulares.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato de accionamiento síncrono, a un método para hacer funcionar un aparato de accionamiento síncrono y a un método para construir un aparato de accionamiento síncrono. La invención se refiere a la eliminación o reducción de vibraciones mecánicas, en particular, pero no exclusivamente, en motores de combustión interna.
Antecedentes de la invención
Los sistemas de accionamiento síncrono, tales como los sistemas basados en correas de sincronización, se usan ampliamente en vehículos de motor, así como en aplicaciones industriales. En vehículos de motor, por ejemplo, las correas o cadenas de sincronización se usan para accionar los árboles de levas que abren y cierran las válvulas de admisión y escape del motor. También, se pueden accionar otros dispositivos, tales como la bomba de agua, la bomba de combustible, etc. gracias a la misma correa o cadena.
Los motores de combustión interna producen muchos tipos de vibraciones mecánicas durante su funcionamiento, y estas vibraciones se transmiten usualmente a través de la correa o cadena de sincronización en el sistema de accionamiento síncrono. Se proporciona una fuente particularmente intensa de vibraciones mecánicas por las válvulas de admisión y escape y por los árboles de levas que abren y cierran esas válvulas. La apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape conduce a un tipo de vibración conocida como vibración torsional. Cuando la frecuencia de estas vibraciones es próxima a la frecuencia propia del accionamiento, se presenta resonancia del sistema. En resonancia, las vibraciones torsionales y las fluctuaciones de tensión en las separaciones están en su máximo.
Al ser estructuras mecánicas flexibles, las correas y cadenas de sincronización son particularmente susceptibles a los efectos perjudiciales de las vibraciones mecánicas. Las vibraciones mecánicas transmitidas a través de la correa o cadena de sincronización producen fluctuaciones en la tensión de la correa o cadena, lo que puede conducir a un aumento del desgaste y a una vida reducida de la correa o cadena. Las vibraciones pueden producir también errores de sincronización y dar como resultado cantidades indeseables de ruido.
Las técnicas usuales para atenuar las vibraciones incluyen el aumento de la tensión en la correa o cadena y la instalación de amortiguadores del árbol de levas. Los amortiguadores del árbol de levas conectan una fuente de inercia a un piñón del árbol de levas gracias a caucho o silicona de amortiguación de vibraciones. Sin embargo, el aumento de la tensión de la correa o cadena aumenta el nivel de ruido y reduce la vida útil de la correa o cadena. La instalación de amortiguadores del árbol de levas es también una solución indeseable, debido a su coste y/o debido a su falta de espacio.
En el documento DE-A-19520508 (de la firma Audi AG), se describe una correa de accionamiento enrollada para un motor de combustión interna, estando enrollada la correa de sincronización alrededor de dos poleas accionadas y acopladas al árbol de levas del motor, y una polea motriz acoplada al cigüeñal del motor. El objetivo de la invención es contrarrestar las vibraciones torsionales que se encuentran en tales correas de accionamiento. Se propone proporcionar una vibración torsional adicional, a través de la que la resonancia crítica se puede mover hasta un intervalo en el que se pueda tolerar, o no surja más. Se propone en la cita producir vibraciones torsionales por una polea "deformada circunferencialmente", que se muestra consistiendo en una de las poleas del árbol de levas. La polea deformada circunferencialmente que se muestra tiene cuatro porciones sobresalientes y cuatro porciones entrantes, dispuestas regularmente alrededor de la misma. Se dice que las variaciones en el perfil de polea introducen vibraciones torsionales a la correa de sincronización en las separaciones entrantes o salientes de las poleas accionadas, que se superponen a la dinámica del motor de combustión y, así, desplazan o eliminan el intervalo de resonancia crítica. Se tiene una figura que se dice que muestra una gráfica de las vibraciones torsionales del accionamiento de sincronización en grados del árbol de levas, frente a las rpm del cigüeñal. Se muestra la amplitud total y, también, la vibración dominante de segundo orden, y se muestran la vibraciones menos relevantes de cuarto orden. Se proporciona un único ejemplo de una magnitud de la excentricidad de una polea deformada circunferencialmente, pero no se proporciona ninguna enseñanza de cómo seleccionar la magnitud de la excentricidad y de la alineación angular del rotor deformado circunferencialmente con relación a los otros rotores, para cualquier condición dada del tipo de motor, el tipo de correa de accionamiento y el tipo de carga. Como se ha mencionado, el objetivo de la invención en la cita es contrarrestar las vibraciones torsionales en la correa de accionamiento, y no tratar con la fuente de las
vibraciones.
En el modelo de utilidad japonés número JP 62-192077 (Boletín de patentes número HEI 1-95538) de 1987 (Hatano et al./Mitsubishi), se describe un dispositivo de accionamiento compensador de tensiones, que transmite la rotación de una polea motriz a una polea accionada por una correa de accionamiento, tal como una correa de sincronización, en un motor de combustión interna. Se muestra una disposición de correa de sincronización, en la que una polea dentada del árbol motor de un árbol de levas es accionada por un piñón motor ovalado de correa de sincronización conectada al árbol motor de un motor de combustión interna. La enseñanza de la cita es que la polea motriz está hecha en forma de óvalo a fin de proporcionar a la correa de accionamiento una fluctuación de tensión con una fase opuesta a la de la fluctuación de tensión en la correa, producida por la rotación del motor de combustión interna. Se dice que la polea motriz está instalada de tal modo que proporciona a la correa de accionamiento una fluctuación de tensión con una fase opuesta a la de la fluctuación de tensión de la correa ya presente. Se dice que el piñón motor ovalado es un dispositivo compensador de tensiones, y está dispuesto para igualar la tensión en la correa de accionamiento. Se muestra una figura de una gráfica, que ilustra la tensión causada por el par motor del tren de válvulas y la tensión causada por el dispositivo compensador de tensiones (el piñón motor ovalado), mostrándose las dos tensiones de la misma magnitud y fase opuesta. No se proporciona ninguna enseñanza específica de cómo determinar la magnitud de la excentricidad de la polea motriz ovalada, ni de cómo relacionar la posición angular de la polea motriz con la polea del árbol de levas, que es accionada por la correa. Además, como se ha descrito en la solicitud japonesa número HEI 9-73581 (Boletín de patentes número HEI 10-266868) de 1997 (Kubo/Mitsubishi), se determinó posteriormente por el solicitante en el documento JP 62-192077 (HEI 1-95538), que el uso de un piñón ovalado, como un piñón de manivela, tenía varias dificultades y problemas y no era, por lo tanto, deseable.
En el documento DE-A-19520508 (de la firma Audi AG), se describe un aparato de accionamiento síncrono, que comprende: una estructura de accionamiento alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane; una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor, teniendo el primer rotor una pluralidad de dientes para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada, y teniendo el segundo rotor una pluralidad de dientes para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada; un montaje de carga rotatorio acoplado al segundo rotor; estando engranada la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, estando dispuesto el primer rotor para accionar la estructura de accionamiento alargada y estando dispuesto el segundo rotor para ser accionado por la estructura de accionamiento alargada, y teniendo uno de los rotores un perfil no circular con al menos dos porciones sobresalientes que alternan con unas porciones entrantes, siendo tal el montaje de carga rotatorio que presenta un par motor de carga de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación.
De acuerdo con la presente invención en un primer aspecto, se ha previsto un aparato de accionamiento síncrono como se establece por las propiedades de la reivindicación 1.
En las formas preferidas del aparato, el perfil no circular es tal que produce el par motor correctivo fluctuante opuesto, por alargamiento y contracción periódicos de las separaciones de la estructura de accionamiento alargada, contigua al rotor, sobre el que se forma el perfil no circular. La estructura de accionamiento alargada tiene una separación de accionamiento en el lado apretado del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, estando la posición angular del perfil no circular dentro de +/- 15 grados (preferiblemente dentro de +/- 5 grados) de una posición angular para la que un alargamiento máximo de la separación de accionamiento coincide con un valor pico del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio. Más preferiblemente, la posición angular del perfil no circular es para la que un alargamiento máximo de la separación de accionamiento coincide sustancialmente con un valor pico del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio.
También, en las formas preferidas del aparato, la magnitud de la excentricidad del perfil no circular es tal que el par motor correctivo fluctuante tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% (preferiblemente en el intervalo del 90% al 100%) de la amplitud del par motor de carga fluctuante, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono. Más preferiblemente, la amplitud del par motor correctivo fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga fluctuante.
En esta memoria descriptiva, a menos que se de indique de otro modo, la expresión "amplitud de un elemento periódicamente variable" significa amplitud de pico a pico.
Así, la magnitud de la excentricidad del perfil no circular se determina con referencia a la amplitud del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio. En algunas disposiciones, la amplitud del par motor de carga fluctuante puede ser sustancialmente constante y, en otras disposiciones, la amplitud del par motor de carga fluctuante puede variar. En el caso de que la amplitud del par motor de carga fluctuante sea constante, la magnitud de la excentricidad se determina con referencia a esa amplitud sustancialmente constante del par motor de carga fluctuante. En el caso de que la amplitud del par motor de carga fluctuante varíe, el valor de la misma, que se usa para determinar la magnitud de la excentricidad, será seleccionado según las condiciones de funcionamiento en las que se desea eliminar o reducir las vibraciones indeseadas. Por ejemplo, en el caso de que el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio varíe, la excentricidad se puede determinar con referencia a la amplitud del par motor de carga fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo, o, por ejemplo, cuando se determina a la frecuencia propia de resonancia del aparato. Por ejemplo, en un motor de combustión interna diésel, la región más problemática para vibraciones puede darse durante un suministro máximo de combustible por la bomba de combustible. En estas condiciones, la excentricidad se determina con referencia a la amplitud del par motor de carga fluctuante, cuando se establece en estas condiciones. De modo similar, en un motor de combustión interna de gasolina, la región más problemática puede darse en la región de resonancia propia del accionamiento de sincronización, y, en tal caso, la excentricidad se determina con referencia a tales condiciones.
Se ha de apreciar que la invención encuentra aplicación en muchas formas de aparatos de accionamiento síncrono, distintos de los motores de combustión interna. También, el perfil no circular puede estar dispuesto en muchas posiciones diferentes en el aparato de accionamiento. Por ejemplo, un perfil no circular puede estar dispuesto sobre el primer rotor (que acciona la estructura de accionamiento alargada) y/o sobre el segundo rotor (que es accionado por la estructura de accionamiento alargada) y/o puede estar dispuesto sobre un tercer rotor, por ejemplo, un rotor loco empujado a contactar con la estructura de accionamiento alargada de bucle continuo.
Sin embargo, la invención encuentra uso particular cuando está instalada en un motor de combustión interna y el primer rotor comprende un piñón del cigüeñal. En algunas disposiciones, el motor de combustión interna es un motor diésel, y el montaje de carga rotatorio comprende una bomba de combustible rotatoria. Como se ha mencionado en tales disposiciones, puede ser dispuesto de manera que la magnitud de la excentricidad del perfil no circular sea tal que el par motor correctivo fluctuante tenga una amplitud sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga fluctuante, cuando se determina en unas condiciones de suministro máximo de la bomba de combustible. En otras disposiciones, el motor de combustión interna puede ser un motor de gasolina y el montaje de carga rotatorio puede ser un montaje de árbol de levas.
Al determinar la posición angular del perfil no circular, se deben tomar en consideración diversos parámetros de referencia del perfil y del rotor sobre el que se forma. En algunas disposiciones, el perfil no circular tiene al menos dos radios de referencia, pasando cada radio de referencia desde el centro del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, y por el centro de una porción sobresaliente del perfil no circular, estando relacionada la posición angular del perfil no circular con una dirección de referencia del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, siendo la dirección de referencia la dirección de la fuerza de carga del cubo producida por engrane de la estructura de accionamiento alargada con ese rotor. La posición angular del perfil no circular es tal que, cuando el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio está a un máximo, la posición anular de un radio de referencia está, preferiblemente, dentro de un intervalo de 90º a 180º respecto a la dirección de referencia, tomada en el sentido de rotación del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular. Preferiblemente, el intervalo comprende un intervalo de 130º a 140º. Más preferiblemente, la posición angular del radio de referencia está sustancialmente a 135º respecto a la dirección de referencia, tomada en el sentido de rotación del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular.
Se apreciará que se pueden disponer muchas formas diferentes de perfil no circular, por ejemplo, un perfil generalmente ovalado, o un perfil que tiene tres o cuatro porciones sobresalientes, dispuestas regularmente alrededor del rotor. La elección del perfil depende de otros componentes del aparato de accionamiento síncrono. Se pueden proporcionar ejemplos que incluyen lo siguiente, a saber: el motor de combustión interna es un motor de combustión de 4 cilindros en línea y el piñón del cigüeñal tiene un perfil contorneado ovalado; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 4 cilindros en línea y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado generalmente rectangular; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 4 cilindros en línea y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado generalmente rectangular y el piñón del cigüeñal tiene un perfil contorneado ovalado; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 3 cilindros en línea y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado generalmente triangular; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 6 cilindros en línea y el piñón del cigüeñal tiene un perfil contorneado generalmente triangular; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 6 cilindros en V y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado generalmente triangular; el motor de combustión interna es un motor de combustión de 8 cilindros en V y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado generalmente rectangular; o el motor de combustión interna es un motor de combustión de 2 cilindros y el piñón del árbol de levas tiene un perfil contorneado ovalado.
En la mayoría de las realizaciones de la invención, como se ha establecido anteriormente, las porciones sobresalientes y las porciones entrantes son generalmente de la misma magnitud, proporcionando un perfil regular no circular. Sin embargo, dependiendo de las circunstancias de las vibraciones torsionales a eliminar, se puede proporcionar un perfil no regular. Además, las porciones sobresalientes a las que se ha hecho referencia anteriormente pueden constituir unas porciones sobresalientes principales y las porciones entrantes pueden constituir unas porciones entrantes principales, y el perfil no circular puede incluir pequeñas porciones sobresalientes adicionales de menor extensión que las porciones sobresalientes principales. Estas pequeñas porciones sobresalientes pueden estar adaptadas para producir pequeños patrones de par motor correctivo fluctuante adicionales en el par motor aplicado al segundo rotor, con el fin de reducir o sustancialmente cancelar el par motor de carga fluctuante de orden secundario presentado por el montaje de carga rotatorio, en particular, por ejemplo, a fin de reducir o sustancialmente cancelar los pares motores de carga fluctuante de cuarto orden presentados por el montaje de carga rotatorio.
Se ha de apreciar que en el caso de que las propiedades de la invención se establezcan en esta memoria respecto a un aparato según la invención, tales propiedades se pueden proporcionar también respecto a un método según la invención (a saber, un método para hacer funcionar un aparato de accionamiento síncrono, o un método para construir un aparato de accionamiento síncrono), y viceversa.
En particular, se ha previsto de acuerdo con otro aspecto de la invención como se define en la reivindicación 39, un método para hacer funcionar un aparato de accionamiento síncrono, que comprende una estructura de accionamiento alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane. Una pluralidad de rotores comprende al menos un primer y un segundo rotor. El primer rotor tiene una pluralidad de dientes que engranan con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada, y el segundo rotor tiene una pluralidad de dientes que engranan con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada. Un montaje de carga rotatorio está acoplado al segundo rotor. Uno de los rotores tiene un perfil no circular con al menos dos porciones sobresalientes que alternan con unas porciones entrantes. El montaje de carga rotatorio presenta un par motor de carga de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación.
El método comprende las operaciones de hacer engranar la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, accionar la estructura de accionamiento alargada por el primer rotor y accionar el segundo rotor por la estructura de accionamiento alargada, y aplicar al segundo rotor, por medio del perfil no circular, un par motor correctivo fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio.
De acuerdo con aún otro aspecto de la invención, como se define en la reivindicación 50, se ha previsto un método para construir un aparato de accionamiento síncrono, que comprende:
(i) montar unos componentes, que comprenden una estructura de accionamiento alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane, una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor, teniendo el primer rotor una pluralidad de dientes para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada, y teniendo el segundo rotor una pluralidad de dientes para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada, y un montaje de carga rotatorio acoplado al segundo rotor; y
(ii) hacer engranar la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, estando dispuesto el primer rotor para accionar la estructura de accionamiento alargada y estando dispuesto el segundo rotor para ser accionado por la estructura de accionamiento alargada, y teniendo uno de los rotores un perfil no circular con al menos dos porciones sobresalientes que alternan con unas porciones entrantes, siendo tal el montaje de carga rotatorio que presenta un par motor de carga de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación; y
(iii) determinar las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil no circular con relación a la posición angular del segundo rotor, y la magnitud de la excentricidad del perfil no circular, para ser tal que el perfil no circular aplique al segundo rotor un par motor correctivo fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio.
En una forma preferida del método para construir el aparato de accionamiento síncrono, el método incluye:
(i) disponer el perfil no circular para producir el par motor correctivo fluctuante opuesto, por alargamiento y contracción periódicos de las separaciones de la estructura de accionamiento alargada, contigua al rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, teniendo la estructura de accionamiento alargada una separación de accionamiento entre el rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, y el segundo rotor, estando situada la separación de accionamiento en el lado apretado del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular; y
(ii) determinar las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil no circular, disponiendo la posición angular del perfil no circular para que esté dentro de +/- 15 grados de una posición angular para la que un alargamiento máximo de la separación de accionamiento coincide con un valor pico del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio.
También, en una forma preferida de la invención, el método para construir un aparato de accionamiento síncrono, que incluye determinar la magnitud de la excentricidad del perfil no circular, se determina por las siguientes operaciones:
(i) medir la amplitud del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono;
(ii) calcular la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento por la siguiente fórmula:
L = \frac{T}{rk}
L = la amplitud del alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento;
T = la amplitud del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono;
r = el radio del segundo rotor;
k = el coeficiente de rigidez de la estructura de accionamiento alargada, definido como
k = \frac{dF}{dL}
donde dF es la fuerza requerida para producir un aumento de longitud dL en la longitud de la estructura.
(iii) producir y registrar datos para relacionar empíricamente una serie de valores de (a) la divergencia respecto a circular de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil no circular, y (b) la amplitud resultante del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento; y
(iv) seleccionar a partir de los datos la excentricidad correspondiente para proporcionar la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento.
La presente invención surge de una comprensión de que el mejor modo para eliminar o reducir las vibraciones torsionales en un sistema de accionamiento síncrono es disponer un perfil no circular sobre uno de los rotores, que sea tal como para cancelar o reducir el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga, en lugar de tratar de cancelar o reducir la tensión variable en la estructura de accionamiento de bucle continuo, como se ha intentado en la técnica anterior. En realidad, se ha encontrado esencial proporcionar una tensión variable en la estructura de accionamiento alargada, a fin de cancelar o reducir el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga. La presente invención permite la cancelación, o reducción, de la fuente de la excitación torsional, en lugar de pretender tratar con los efectos de las vibraciones torsionales, por cancelación de variaciones de tensión en la estructura de accionamiento alargada.
Así, aunque se conoce cómo disponer un perfil no circular sobre uno de los rotores en un montaje de accionamiento síncrono, los métodos elegidos para determinar la magnitud de la excentricidad y la sincronización de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil no circular, no han sido tales como para producir el resultado requerido. A modo de ejemplo, en un motor de combustión interna típico, si la excentricidad se elige tal como para tratar de igualar la tensión en una correa de accionamiento, la excentricidad será, de modo característico, considerablemente demasiado grande para cancelar las vibraciones torsionales en el montaje de carga. En un motor de combustión interna típico, hay una frecuencia de resonancia de, digamos, 2.000 a 2.500 rpm. Si la excentricidad del perfil no circular se elige para intentar cancelar cualquier variación de tensión de la correa de accionamiento en la región de resonancia, entonces típicamente, la excentricidad se establecerá a mucha más tensión que la que se requiere para cancelar las vibraciones. El resultado será un desgaste excesivo en la correa de accionamiento y en los diversos piñones y, tampoco, el sistema tendrá éxito al reducir la vibración.
Considerando otra manera en la que las composiciones de la técnica anterior eran deficientes, es importante disponer la sincronización (traducida a posición angular) del perfil no circular, para que esté relacionada correctamente con la sincronización (traducida a posicionamiento angular) de las fluctuaciones del par motor de carga en el montaje de carga. Convenientemente, la sincronización relativa del perfil no circular y el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio se determinan con relación a un alargamiento y contracción periódicos de una separación de accionamiento de la estructura de accionamiento alargada, entre los rotores primero y segundo en el lado apretado del primer rotor. La disposición más preferible de acuerdo con la invención es la posición angular del perfil no circular para la que un alargamiento máximo de la separación de accionamiento de la estructura de accionamiento alargada coincide sustancialmente con un valor pico del par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio. Sin embargo, la invención puede proporcionar una reducción sustancial de vibraciones si la sincronización se establece dentro de un intervalo de más/menos 15º de la posición angular preferida. Un intervalo particularmente preferido es más/menos 5º de la posición angular preferida.
En contraste, en la técnica anterior, se ha intentado establecer la excentricidad del perfil no circular con referencia a la tensión en la estructura de accionamiento alargada. Sin embargo, en un motor de combustión interna típico la tensión pico en la correa de accionamiento varía en su sincronización, según la región del intervalo de rpm que se examine. Típicamente, la tensión pico en la correa de accionamiento se presenta en una etapa de sincronización para la frecuencia de resonancia del motor, se presenta en una sincronización anterior en el ciclo para el intervalo de revoluciones por debajo de la resonancia y se presenta en una parte posterior del ciclo de sincronización para la región del intervalo de revoluciones por encima de la condición de resonancia. Así, dependiendo de qué condiciones se seleccionan en la técnica anterior, a fin de intentar igualar la tensión en la correa de accionamiento, la sincronización de la excentricidad del perfil no circular puede estar por delante de, o se puede retrasar por detrás de, la posición preferida para cancelar el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga.
Así, para resumir, la presente invención proporciona la selección correcta de la excentricidad y la sincronización del perfil no circular, para que sea el que cancela o reduce más ventajosamente el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga.
Descripción de los dibujos
Se describen ahora realizaciones de la invención a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la figura 1 es una ilustración esquemática de un aparato de accionamiento síncrono para un motor de combustión interna de un vehículo de motor, que se realiza con la invención;
la figura 2 es una vista a escala ampliada del piñón del cigüeñal mostrado en la figura 1;
la figura 3 es una ilustración esquemática del aparato de accionamiento síncrono de un motor de combustión interna, con una configuración de motor DOHC;
la figura 4a muestra una gráfica de un par motor de carga fluctuante en el árbol de levas de un motor de combustión interna SOHC y un par motor correctivo fluctuante generado por un piñón ovalado del cigüeñal ilustrado en las figuras 1 y 2, estando tomadas todas las gráficas durante una revolución del cigüeñal;
la figura 4b muestra una gráfica de un par motor de carga fluctuante, que surge de la leva de admisión de un motor de combustión interna DOHC, un par motor de carga fluctuante, que surge de la leva de escape, y un par motor correctivo fluctuante generado por un piñón ovalado del cigüeñal en el motor ilustrado en la figura 3, estando tomadas todas las gráficas durante una revolución del cigüeñal;
las figuras 5a a 5d muestran diferentes combinaciones de piñones del cigüeñal y del árbol de levas, que se realizan con la invención en motores de 4 cilindros y de 3 cilindros;
las figuras 6a a 6d muestran diferentes combinaciones de piñones del cigüeñal y del árbol de levas, que se realizan con la invención, en motores de 6 cilindros, de 8 cilindros y de 2 cilindros;
la figura 7a es una gráfica que ilustra la magnitud de las vibraciones torsionales en un motor de combustión interna a diferentes velocidades del motor, indicando el eje vertical la amplitud de las vibraciones torsionales en grados de movimiento del árbol de levas e indicando el eje horizontal la velocidad del motor en rpm, indicando la gráfica la situación en un motor conocido, que tiene un piñón redondo del cigüeñal;
la figura 7b es una gráfica que ilustra la magnitud de las vibraciones torsionales en un motor de combustión interna a diferentes velocidades del motor, indicando el eje vertical la amplitud de las vibraciones torsionales en grados de movimiento del árbol de levas e indicando el eje horizontal la velocidad del motor en rpm, indicando la gráfica la situación para un aparato de accionamiento síncrono que se realiza con la invención, que utiliza un piñón ovalado del cigüeñal;
la figura 8a es una gráfica que ilustra la magnitud de las tensiones en un motor de combustión interna a diferentes velocidades del motor, indicando el eje vertical la amplitud de la tensión de la correa e indicando el eje horizontal la velocidad del motor en rpm, indicando la gráfica la situación en un motor conocido, que tiene un piñón redondo del cigüeñal;
la figura 8b es una gráfica que ilustra la magnitud de las tensiones en un motor de combustión interna a diferentes velocidades del motor, indicando el eje vertical la amplitud de la tensión de la correa e indicando el eje horizontal la velocidad del motor en rpm, indicando la gráfica la situación para un aparato de accionamiento síncrono que se realiza con la invención, que utiliza un piñón ovalado del cigüeñal;
las figuras 9a y 9b muestran, respectivamente, las fluctuaciones de tensión en la correa de accionamiento durante una revolución del cigüeñal a 1.500 rpm, para un motor según la técnica anterior, que tiene un piñón redondo del cigüeñal, mostrando las figuras 9a y 9b, respectivamente, las variaciones de tensión de la correa en el lado apretado y el lado flojo del piñón del cigüeñal, respectivamente;
las figuras 10a y 10b muestran, respectivamente, las fluctuaciones de tensión en la correa de accionamiento durante una revolución del cigüeñal a 2.500 rpm, para un motor según la técnica anterior, que tiene un piñón redondo del cigüeñal, mostrando las figuras 10a y 10b, respectivamente, las variaciones de tensión de la correa en el lado apretado y el lado flojo del piñón del cigüeñal, respectivamente;
la figura 11 muestra, respectivamente, las fluctuaciones de tensión en la correa de accionamiento durante una revolución del cigüeñal a 3.500 rpm, para un motor según la técnica anterior, que tiene un piñón redondo del cigüeñal, mostrando las figuras 11a y 11b, respectivamente, las variaciones de tensión de la correa en el lado apretado y el lado flojo del piñón del cigüeñal, respectivamente;
la figura 12 es una gráfica tridimensional que muestra la distribución de las vibraciones torsionales del árbol de levas en un motor de combustión interna conocido que tiene un piñón redondo del cigüeñal, en la que el eje X indica los diversos órdenes armónicos de vibración, el eje Y indica la velocidad del motor en rpm y el eje Z indica la amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas;
la figura 13 es una gráfica tridimensional que muestra la distribución de las vibraciones torsionales del árbol de levas en un motor que se realiza con la invención y que tiene un piñón ovalado del cigüeñal, en la que el eje X indica los diversos órdenes armónicos de vibración, el eje Y indica la velocidad del motor en rpm y el eje Z indica la amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas;
la figura 14a muestra una gráfica del par motor de carga fluctuante en un montaje de carga rotatorio, tal como un árbol de levas;
la figura 14b muestra cómo se puede obtener un perfil 19 no circular para cancelar las fluctuaciones de par de la figura 14a, en una realización de la invención; y
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las figuras 15, 16 y 17 muestran una representación virtual generada por ordenador de un perfil ovalado del cigüeñal que se realiza con la invención, moviéndose el perfil gradualmente por un avance angular de un diente en la figura 16 con relación a la figura 15, y en la figura 17 con relación a la figura 16.
Descripción de la invención
La figura 1 es una representación diagramática de un aparato de accionamiento síncrono para un motor de combustión interna de un vehículo de motor, que se realiza con la invención. El aparato comprende una estructura de accionamiento 10 alargada de bucle continuo, unos rotores primero y segundo 11 y 12, y unos rotores 13, 14 y 17 adicionales. La estructura de accionamiento 10 alargada de bucle continuo está proporcionada por una correa usual de sincronización que tiene unos dientes 15, junto con valles intermedios que constituyen una pluralidad de secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada de bucle continuo. Cada rotor 11 y 12 está proporcionado por un piñón que tiene una pluralidad de dientes 16 para engranar con los valles entre los dientes 15 de la correa de sincronización 10. El piñón 11 está acoplado al cigüeñal (no mostrado) de un motor de combustión interna, y el piñón 12 está acoplado a un montaje de carga rotatorio (no mostrado), que está constituido por un árbol de levas 26 del motor de combustión interna. La correa de sincronización 10 está engranada alrededor de los rotores primero y segundo 11 y 12, estando dispuesto el primer rotor 11 para accionar la correa 10 y estando dispuesto el segundo rotor 12 para ser accionado por la correa 10. El rotor 14 tiene también unos dientes 16 y consiste en un piñón para accionar otros elementos del motor de combustión interna, tal como una bomba de agua, y el rotor 13 es, preferiblemente, para un cojinete del tensor de correa en un lado no dentado de la correa de sincronización 10, a fin de tensar la correa de manera conocida. El rotor
17 es, preferiblemente, para un cojinete de polea loca fija en el lado no dentado de la correa de sincronización 10.
De forma conocida en un aparato de accionamiento síncrono, el piñón del cigüeñal tendrá un perfil circular. En tal caso, el aparato de accionamiento síncrono es propenso a vibraciones, conocidas como vibraciones torsionales, que surgen de la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape del motor de combustión interna por el árbol de levas en culata. La fuente de las excitaciones se ilustra en las figuras 4a y b. La figura 4a ilustra el par motor de carga 103 fluctuante aplicado al árbol de levas en un motor SOHC y la figura 4b ilustra lo mismo para un motor DOHC. La figura 4b muestra la variación del par motor del árbol de levas durante un único ciclo del motor, indicando cómo varía el par de admisión, mostrado por la curva 101, con grados de rotación del motor, y cómo varía el perfil 102 del par motor de escape del mismo modo.
De acuerdo con la realización de la presente invención mostrada en la figura 1 para un motor SOHC, el piñón 11 del cigüeñal tiene un perfil no circular (como se muestra de forma exagerada en la figura 2) indicado generalmente por el número 19 de referencia. El perfil 19 no circular es, en la realización particular descrita, un óvalo que tiene un eje principal 20 y un eje secundario 21. El perfil 19 tiene dos porciones sobresalientes 22 y 23 y tiene dos porciones entrantes 24 y 25.
La provisión del perfil 19 ovalado en el piñón 11, como se muestra en la figura 2, genera un par motor correctivo fluctuante, que es aplicado por la correa 10 al segundo rotor 12. Este par motor correctivo fluctuante se muestra con el número 104 en la figura 4a. En la situación preferida, al par motor de carga 103 fluctuante total se le opone el par motor correctivo 104 global. Preferiblemente, el par motor correctivo 104 está desfasado 180º con el par motor de carga 103 global, y la amplitud de pico a pico del par motor correctivo 104 fluctuante se hace igual a la amplitud de pico a pico del par motor de carga 103 fluctuante global.
De acuerdo con la realización de la invención usando el perfil 19 ovalado mostrado en la figura 2, las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes 22 a 24 del perfil 19 no circular con relación a la posición angular del segundo rotor 12, y la magnitud de la excentricidad del perfil 19 no circular, son tales que el perfil 19 no circular aplica al segundo rotor 12 un par motor correctivo 104 fluctuante opuesto que cancela sustancialmente el par motor de carga 103 fluctuante del montaje de carga 26 rotatorio.
La determinación de la sincronización y la magnitud de la excentricidad del perfil 19 no circular se describe ahora con más detalle. En la figura 1, las separaciones entre los diversos rotores se indican como 10A entre el rotor 12 y el rotor 14, como 10B entre el rotor 14 y el rotor 11, como 10C entre el rotor 12 y el rotor 13, como 10D entre el rotor 13 y el rotor 17, y como 10E entre el rotor 17 y el rotor 11. La separación entre el primer rotor 11 y el segundo rotor 12, indicada como 10A, 10B, se denomina la separación de accionamiento entre los dos rotores, estando situada en el lado apretado del primer rotor 11, sobre el que se forma el perfil 19 no circular. La separación entre el primer rotor 11 y el segundo rotor 12, que se indica como 10C, 10D, 10E, se denomina el lado flojo, aunque, por supuesto, la correa está a tensión por ambos lados. Las vibraciones torsionales a eliminar se forman por el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga rotatorio (el árbol de levas 26) y, de acuerdo con la presente invención, éste se reduce o sustancialmente se cancela por la aplicación de un par motor correctivo fluctuante opuesto al árbol de levas 26, por medio de la correa de sincronización 10. El par motor correctivo fluctuante opuesto se produce por el perfil 19 no circular mediante alargamiento y contracción periódicos de las separaciones 10A, 10B y 10C, 10D, 10E, contiguas al rotor 11, sobre el que se forma el perfil no circular. En las formas preferidas de la invención, la posición angular del perfil 19 no circular se establece tan estrechamente como sea posible para que sea tal que un alargamiento máximo de la separación de accionamiento 10A, 10B coincide sustancialmente con un valor pico del par motor de carga fluctuante del árbol de levas 26. Puede que no sea siempre posible disponer exactamente esto, y se obtienen ventajas de acuerdo con la invención, si la posición angular del perfil no circular está dentro de +/- 15 grados de la posición angular preferida, más preferiblemente dentro de +/- 5 grados.
Respecto al caso particular ilustrado, y haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el perfil 19 ovalado tiene dos radios 20a y 20b de referencia, que forman, juntos, el eje principal 20 del óvalo. Cada radio 20a, 20b de referencia pasa desde el centro del rotor 11 y a través del centro de la porción sobresaliente 22, 23 respectiva. La posición angular del perfil 19 no circular está relacionada con una dirección de referencia del rotor 11, siendo la dirección de referencia la dirección de un vector o una línea imaginaria 27 que biseca el ángulo o sector de enrollamiento de la estructura de accionamiento 10 de bucle continuo alrededor del rotor 11. Este vector que biseca el ángulo de enrollamiento está en la misma dirección que la fuerza de carga del cubo producida por engrane de la correa 10 con el rotor 11, cuando el sistema de accionamiento de la correa es estático. Se debe apreciar, sin embargo, que la dirección de la fuerza de carga del cubo cambia dinámicamente durante el funcionamiento del sistema de accionamiento de la correa. La sincronización del perfil 19 no circular se establece para ser tal que, en el momento en que el par motor de carga fluctuante en el segundo rotor 12 está a un máximo, la posición angular del radio 20a de referencia está dentro de un intervalo de 90º a 180º, respecto a la dirección de referencia del ángulo de la bisección 27 del enrollamiento, tomada en el sentido de rotación del rotor 11, preferiblemente dentro de un intervalo de 130º a 140º. Suponiendo que el montaje de la figura 1 se muestra en el instante en que el par motor de carga fluctuante en el segundo rotor 12 está a un máximo, entonces, la sincronización preferida del perfil 19 no circular es como se muestra en la figura 1, a saber, que el ángulo entre el radio 20a de referencia y la dirección de bisección 27 es 135º, como se indica por el ángulo \theta.
Se ha de apreciar que en esta memoria descriptiva, en la que la expresión "radio de referencia" se usa para un perfil 19 no circular, el parámetro de referencia medido es el radio de un círculo teórico que pasa a través de la porción sobresaliente asociada, y no es un radio de todo el perfil, ya que éste entero es esencialmente no circular. La expresión "radio de referencia" se usa meramente para indicar la distancia entre el centro del eje del rotor, sobre el que se forma el perfil, hasta la máxima extensión del perfil en la porción sobresaliente relevante.
Se toma en consideración ahora la determinación de la magnitud de la excentricidad del perfil 19 no circular en la realización específica mostrada. En resumen, la magnitud de la excentricidad del perfil 19 se establece, preferiblemente, para ser tal que el par motor correctivo 104 fluctuante mostrado en 4a tenga una amplitud sustancialmente igual a, y una fase sustancialmente opuesta a, la amplitud del par motor de carga 103 fluctuante mostrado en la figura 4a. Sin embargo, todavía se encuentran ventajas en las realizaciones en las que la amplitud del par motor correctivo 104 fluctuante está en el intervalo del 75% al 110% de la amplitud del par motor de carga 103 fluctuante, más preferiblemente en el intervalo del 90% al 100%. En el caso de que el par motor de carga 103 fluctuante tenga una amplitud sustancialmente constante sobre el intervalo de revoluciones del motor, la amplitud del par motor correctivo 104 se hace de modo meramente sustancial igual a la amplitud constante del par motor de carga fluctuante.
Las operaciones prácticas para determinar la magnitud de la excentricidad pueden ser como sigue. Primero, la amplitud del par motor de carga 103 fluctuante del árbol de levas 26 se mide en el conjunto seleccionado de condiciones de funcionamiento, en este caso, a la amplitud máxima del par motor de carga fluctuante. A continuación, se calcula la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento 10a, 10b por la siguiente fórmula:
L = \frac{T}{rk}
en la que:
L = la amplitud del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento que se requiere;
T = la amplitud del par motor de carga fluctuante del árbol de levas 26, que se ha medido a la amplitud máxima;
r = el radio del segundo rotor 12; y
k = el coeficiente de rigidez de la correa 10.
El coeficiente de rigidez k se obtiene de la fórmula
k =\frac{dF}{dL}
donde dF es la fuerza requerida para producir un aumento de longitud dL en la estructura.
A modo de ejemplo de los cálculos anteriores, la amplitud del par motor de carga T fluctuante pueden ser 10 Nm (de cero a pico), y el radio del rotor 12 puede ser 50 mm. Esto proporciona una fuerza F máxima requerida para proporcionar el par motor correctivo fluctuante requerido de F = 200 N. En el ejemplo descrito, el cambio requerido en la longitud de separación se obtiene dividiendo la tensión de 200 N por el coeficiente de rigidez k, que, por ejemplo, para una correa típica puede ser 400 N/mm. Esto proporciona la amplitud requerida de alargamiento y contracción de la correa de sincronización de 0,5 mm (de cero a pico).
\newpage
La siguiente operación es calcular la excentricidad requerida para proporcionar esta longitud de alargamiento y contracción en una etapa de sincronización, cuando el eje principal 20 de la elipse se establece en \theta = 135º, como se muestra en la figura 1. Es difícil de conseguir un cálculo teórico de este valor, de manera que se llega al cálculo de la excentricidad por el equivalente a una tabla de consulta. Esto se hace produciendo y registrando datos para relacionar empíricamente una serie de valores de (i) la divergencia respecto a circular de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil no circular, y (ii) la amplitud resultante del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento. La excentricidad requerida se selecciona entonces a partir de los datos para proporcionar la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento.
El banco de datos que se produce para proporcionar la tabla "de consulta" consiste en una tabla de valores de la amplitud de alargamiento y contracción de la separación de accionamiento 10A y 10B, para diversos valores de la excentricidad del perfil 19 ovalado a lo largo del eje principal. Se proporcionan ejemplos de tales datos en la siguiente tabla, Tabla 1. El círculo de referencia usado para comparación es un círculo que tiene un diámetro igual al promedio de la longitud del eje principal 20 y la longitud del eje secundario 21. La excentricidad del perfil 19 ovalado se puede determinar, en el ejemplo mostrado, considerando la divergencia del contorno respecto al círculo de referencia en el eje principal 20.
\vskip1.000000\baselineskip
Diferencia entre el contorno de referencia ovalado Amplitud del alargamiento y contracción periódicos
seleccionado y el círculo de referencia de la separación de accionamiento 10A, 10B
0,5 mm 0,25 mm
1,0 mm 0,49 mm
1,5 mm 0,74 mm 
\vskip1.000000\baselineskip
Esta tabla se puede obtener, por ejemplo, produciendo una simulación por ordenador del perfil 19 ovalado, y moviendo ésta gradualmente por una serie de avances angulares de, digamos, un diente a la vez, por ejemplo, como se muestra en las figuras 15, 16 y 17. Para cada una de estas operaciones, la simulación por ordenador se dispone para proporcionar una indicación del alargamiento o la contracción de la separación de accionamiento 10A, 10B equivalente, para una longitud particular del eje principal, que proporciona el radio 20A. En la simulación por ordenador, se varía entonces el radio 20A de referencia y se produce una serie adicional de datos para el nuevo radio 20A. El fin de mover el perfil gradualmente por las posiciones mostradas en las figuras 15, 16 y 17 es determinar empíricamente la posición a la que tiene lugar la prolongación máxima de la separación de accionamiento 10A, 10B correspondiente. Habiendo determinado esto, los datos apropiados se extraen para la longitud máxima de la separación 10A, 10B, que se establece contra la excentricidad correspondiente del radio 20A de referencia. Las figuras 15, 16 y 17 muestran cómo se puede determinar la amplitud del alargamiento usando unos prototipos virtuales.
Las figuras 5a a 5d muestran diferentes combinaciones de piñones del cigüeñal y del árbol de levas para motores de 4 cilindros y de 3 cilindros. Las figuras 6a a 6d muestran diferentes combinaciones de piñones del cigüeñal y del árbol de levas para motores de 6 cilindros, de 8 cilindros y de 2 cilindros.
La figura 7a muestra la amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas en grados de vibración rotatoria frente a la velocidad del motor en rpm, para un piñón redondo del cigüeñal. La figura 7b muestra la amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas en grados de vibración rotatoria frente a la velocidad del motor en rpm, para un piñón ovalado del cigüeñal. La figura 7b muestra que las vibraciones torsionales se han reducido significativamente. Sólo se mantienen las vibraciones torsionales que vienen del cigüeñal. Se ha cancelado la resonancia.
La figura 8a muestra la fluctuación de tensión en el lado apretado frente a la velocidad del motor en rpm, para un piñón redondo del cigüeñal. La figura 8b muestra la fluctuación de tensión en el lado apretado frente a la velocidad del motor en rpm, para un piñón ovalado del cigüeñal. La figura 8b muestra también que la resonancia ha sido cancelada. Las fluctuaciones de tensión están todavía presentes en todo el intervalo de rpm, pero tienen que estar allí para proporcionar la cancelación del par motor.
Las figuras 9a y b muestran las fluctuaciones de tensión en el lado apretado y el lado flojo durante una revolución del piñón redondo del cigüeñal a 1.500 rpm. Las figuras 10a y b muestran las fluctuaciones de tensión en el lado apretado y el lado flojo durante una revolución del piñón redondo del cigüeñal en la resonancia del sistema (2.500 rpm). Las figuras 11a y b muestran las fluctuaciones de tensión en el lado apretado y el lado flojo durante una revolución del piñón redondo del cigüeñal a 3.500 rpm.
La figura 12 muestra las vibraciones torsionales del árbol de levas, para un piñón redondo del cigüeñal, presentado como un análisis espectral, en el que: eje X = órdenes de los armónicos; eje Y = rpm del motor; y eje Z = amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas.
La figura 13 muestra las vibraciones torsionales del árbol de levas, para un piñón ovalado del cigüeñal, presentado como un análisis espectral, en el que: eje X = órdenes de los armónicos; eje Y = rpm del motor; y eje Z = amplitud de las vibraciones torsionales del árbol de levas. Sólo se eliminan las vibraciones torsionales de segundo orden gracias al perfil ovalado. Usando un perfil más complejo, como se muestra en la figura 14, se cancelarán simultáneamente las vibraciones torsionales de segundo y cuarto orden.
Las figuras 14a y 14b muestran, de forma muy exagerada, cómo se puede conformar un perfil 19 no circular de uno de los rotores en un aparato de accionamiento síncrono que se realiza con la invención, para acomodar dos órdenes diferentes de fluctuaciones torsionales en el par motor de un montaje de carga rotatorio. La figura 14 consiste en dos figuras 14a y 14b. La figura 14a muestra en la curva 110 un par motor de carga fluctuante de segundo orden, equivalente al pico de segundo orden mostrado en la figura 12. La curva 111 muestra un par de carga fluctuante de cuarto orden, equivalente al pico de cuarto orden mostrado en la figura 12. La curva 112 muestra el par motor de carga fluctuante combinado en el montaje de carga rotatorio.
En la figura 14b se muestra con 19A, de forma muy exagerada, un perfil generalmente ovalado adecuado para uso en un rotor 11 de cigüeñal en la figura 1, que tiene unas porciones sobresalientes 22 y 23. Estas porciones sobresalientes producen un par motor de carga fluctuante correctivo, que se puede aplicar para cancelar el par motor de carga 110 fluctuante de segundo orden en la figura 14a. Un segundo perfil, indicado como 19B, está conformado para tener cuatro pequeñas porciones sobresalientes que, si se hubieran de usar como un perfil del piñón 11 del cigüeñal, producirían un par motor correctivo, equivalente al par motor de carga 111 fluctuante de cuarto orden en la figura 14a. En la figura 14b, un perfil no circular que se realiza con la invención se indica con 19C, que es una combinación de los dos perfiles 19A y 19B. El perfil 19C combinado tiene dos porciones sobresalientes principales y dos pequeñas porciones sobresalientes. El perfil 19C combinado produce un par motor correctivo fluctuante, que se puede hacer que cancele el par 112 fluctuante combinado mostrado en la figura 14a.
Así, en la figura 14, se muestra una modificación del rotor ovalado, en la que están dispuestas pequeñas porciones sobresalientes adicionales del perfil. La razón de esto es tener en cuenta las vibraciones torsionales armónicas de cuarto orden, que se ilustran en las figuras 12 y 13. En la figura 12, se muestran las vibraciones torsionales que surgen de los armónicos de segundo, cuarto y sexto orden, teniendo un aparato de accionamiento síncrono un piñón circular del cigüeñal. La figura 13 muestra las vibraciones torsionales que se mantienen después del uso de un piñón motor ovalado del cigüeñal de acuerdo con la invención. Se ve que las vibraciones torsionales armónicas de cuarto orden se mantienen. Estas vibraciones se pueden reducir o eliminar disponiendo porciones sobresalientes adicionales sobre el perfil no circular del piñón del cigüeñal. Las pequeñas porciones sobresalientes son de menor extensión que las porciones sobresalientes principales y están dispuestas para producir menores patrones de par motor correctivo fluctuante en el par motor aplicado al segundo rotor, y para reducir o sustancialmente cancelar el par motor de carga fluctuante de cuarto orden presentado por el montaje de carga rotatorio.
Volviendo ahora a una consideración general del funcionamiento de las realizaciones de la invención, se conoce cómo proporcionar, en un sistema de accionamiento síncrono para un motor de combustión interna, un piñón del cigüeñal de perfil ovalado. La presente invención proporciona la selección correcta de la excentricidad y sincronización del perfil no circular, para ser el que cancela o reduce ventajosamente el par motor de carga fluctuante en el montaje de carga, en lugar de pretender igualar la tensión en la correa de accionamiento, como se ha hecho en las disposiciones de la técnica anterior.
La invención se puede comprender considerando la segunda ley de Newton, es decir, que la presencia de una fuerza desequilibrada acelera un objeto. Para ejemplos lineales, esto proporciona:
Aceleración = Fuerza/Masa
En movimiento rotatorio:
Aceleración = Par Motor/Inercia
En un motor normal de combustión interna, el par motor desde el tren de válvulas o la bomba de combustible diésel fluctúa, haciendo que lo haga también la velocidad, y haciendo que el desplazamiento angular fluctúe (conocido también como vibración torsional). Usando un piñón elipsoidal del cigüeñal que está tirando de la correa (en un momento apropiado), se puede crear un par motor adicional que tenga tal amplitud y fase que el par motor combinado que actúa sobre el árbol de levas sea cero. La ausencia de par motor significa la ausencia de aceleración según la primera ley de Newton. La ausencia de aceleración significa la ausencia de fluctuaciones de velocidad, lo que significa que no están presentes vibraciones torsionales.
La apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape es una fuente de fluctuaciones de par motor. Estas fluctuaciones de par motor hacen que al árbol de levas se le impongan fluctuaciones de velocidad que, a su vez, causan fluctuaciones de posición angular, conocidas de otro modo como vibraciones torsionales. El mejor remedio para ese comportamiento es atacar la causa justo en la fuente, introduciendo otro par motor que actúa sobre el árbol de levas, es decir, eliminando las fluctuaciones de par motor en el propio árbol. Un modo de hacerlo es usar el piñón ovalado en el cigüeñal. El piñón ovalado, mientras rota, introduce fluctuaciones de longitud de la separación, es decir, tira y deja de hacerlo dos veces por cada revolución del cigüeñal. Cuando se está tirando del lado apretado, se alivia el lado flojo y viceversa. Tirar y dejar de hacerlo en la correa significa que un nuevo par motor adicional se genera en el árbol de levas. Si este nuevo par motor es de amplitud y fase apropiadas, puede equilibrar el primer par motor desde el tren de válvulas. La ausencia de fluctuaciones de par motor significa la ausencia de fluctuaciones de velocidad y, por lo tanto, la ausencia de vibraciones torsionales.
En realizaciones de la invención, en las que las vibraciones torsionales en el árbol de levas se han eliminado, la tensión de la correa aún varía. En realidad, es la variación de tensión en la correa, lo que hace que las vibraciones torsionales en el árbol de levas cesen. En la técnica anterior, se dice que el objetivo es la eliminación de las variaciones de tensión en la correa, que no es lo que se necesita para eliminar la vibración torsional en el árbol de levas. El objeto es eliminar la variación de velocidad del piñón accionado, que está causada por la variación de la carga de par motor en el piñón accionado. Esto se hace variando la tensión en la correa durante el ciclo del piñón accionado. En el momento de aumento de la carga de par motor en el piñón accionado, debe haber un aumento de tensión en la correa. En el momento en el que se requiere un aumento de tensión, la longitud eficaz de la separación se debe aumentar. Esto se consigue teniendo el óvalo situado de manera que el eje mayor se mueva desde una posición perpendicular a la carga del cubo, hasta una posición a lo largo de la dirección de carga del cubo. En el momento en que se requiere una disminución de tensión, se debe disminuir la longitud eficaz de la separación. Esto se hace mientras el eje principal se mueve de vertical a horizontal.

Claims (57)

1. Un aparato de accionamiento síncrono, que comprende:
una estructura de accionamiento (10) alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane (15);
una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor (11, 12), teniendo el primer rotor (11) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane (15) de la estructura de accionamiento (10) alargada y teniendo el segundo rotor (12) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane (15) de la estructura de accionamiento (10) alargada;
un montaje de carga (26) rotatorio acoplado al segundo rotor (12);
estando engranada la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, estando dispuesto el primer rotor (11) para accionar la estructura de accionamiento (10) alargada y estando dispuesto el segundo rotor (12) para ser accionado por la estructura de accionamiento (10) alargada, y teniendo uno de los rotores un perfil (19) no circular con al menos dos porciones sobresalientes (22, 23) que alternan con unas porciones entrantes (24, 25), siendo el montaje de carga (26) rotatorio tal que presenta un par motor de carga de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación;
caracterizado porque las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil (19) no circular con relación a una posición angular del par motor de carga de fluctuación periódica presente en el segundo rotor (12) y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular, son tales que el perfil no circular aplica al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
2. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 1, en el que el perfil (19) no circular es tal que produce dicho par motor correctivo fluctuante opuesto, por alargamiento y contracción periódicos de las separaciones de la estructura de accionamiento (10) alargada, contigua al rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular, teniendo la estructura de accionamiento alargada una separación de accionamiento (10A, 10B) en el lado apretado del rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular, estando la posición angular del perfil (19) no circular dentro de +/- 15 grados de una posición angular para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26)
rotatorio.
3. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 2, en el que la posición angular del perfil (19) no circular está dentro de +/- 5 grados de la posición angular para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
4. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 2, en el que la posición angular del perfil (19) no circular es para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide sustancialmente con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
5. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquier reivindicación precedente, en el que la magnitud de la excentricidad del perfil no circular es tal que el par motor correctivo (104) fluctuante tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono.
6. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 5, en el que dicho intervalo consiste en el 90% al 100% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
7. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 5, en el que la amplitud del par motor correctivo (104) fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
8. Un montaje de accionamiento síncrono según cualquier reivindicación precedente, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio es sustancialmente constante, y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular es tal que el par motor correctivo (104) fluctuante tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
9. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 8, en el que dicho intervalo consiste en el 90% al 100% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
10. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 8, en el que la amplitud del par motor correctivo (104) fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
11. Un montaje de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular es tal que el par motor correctivo (104) fluctuante tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
12. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 11, en el que dicho intervalo consiste en el 90% al 100% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
13. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 11, en el que la amplitud del par motor correctivo (104) fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
14. Un montaje de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga rotatorio varía, y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular es tal que el par motor correctivo (104) fluctuante tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina a la frecuencia propia de resonancia del aparato.
15. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 14, en el que dicho intervalo consiste en el 90% al 100% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina a la frecuencia propia del aparato.
16. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 14, en el que la amplitud del par motor correctivo (104) fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina a la frecuencia propia del aparato.
17. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular es tal que produce un alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento, dados por la fórmula:
L = \frac{T}{rk}
L = la amplitud del alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento (10A, 10B);
T = la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga rotatorio, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono;
r = el radio del segundo rotor;
k = el coeficiente de rigidez de la estructura de accionamiento (10) alargada, definido como
k = \frac{dF}{dL}
donde dF es la fuerza requerida para producir un aumento de longitud dL en la longitud de la estructura.
18. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 17, en el que dichas condiciones de funcionamiento son tales que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio es sustancialmente constante.
19. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 17, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y
T = la amplitud del par motor de carga fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio, determinada en unas condiciones en las que es un máximo.
20. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 17, en el que la amplitud del par motor de carga fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y
T = la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga rotatorio, determinada a la frecuencia propia de resonancia del aparato de accionamiento síncrono.
21. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho perfil (19) no circular está dispuesto sobre el primer rotor (11).
22. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en el que dicho perfil (19) no circular está dispuesto sobre el segundo rotor (12).
23. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en el que el perfil (19) no circular está dispuesto sobre un tercer rotor (14).
24. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 23, en el que el tercer rotor (14) comprende un rotor loco empujado a contactar con la estructura de accionamiento (10) alargada de bucle continuo, teniendo el tercer rotor (14) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane (15) de la estructura de accionamiento alargada.
25. Un aparato de accionamiento síncrono según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, cuando está instalado en un motor de combustión interna, comprendiendo dicho primer rotor (11) un piñón del cigüeñal.
26. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 25, en el que el motor de combustión interna es un motor diésel y dicho montaje de carga (26) rotatorio comprende una bomba de combustible rotatoria.
27. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 26, en el que la magnitud de la excentricidad del perfil no circular es tal que el par motor correctivo (104) fluctuante tiene una amplitud sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina en unas condiciones de suministro máximo de la bomba de combustible.
28. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 25, en el que el motor de combustión interna es un motor de gasolina y el montaje de carga (26) rotatorio comprende un montaje de árbol de levas.
29. Un aparato de accionamiento síncrono según la reivindicación 28, en el que el par motor de carga (103) fluctuante del montaje de árbol de levas es sustancialmente constante por todo el intervalo de revoluciones del motor, y la amplitud del par motor correctivo (104) fluctuante es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
30. Aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que el perfil no circular tiene al menos dos radios (20A, 20B) de referencia, pasando cada radio de referencia desde el centro del rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular, y a través del centro de una porción (22, 23) sobresaliente del perfil (19) no circular,
estando relacionada la posición angular del perfil (19) no circular con una dirección (27) de referencia del rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular, siendo la dirección de referencia la dirección (27) de la fuerza de carga del cubo producida por engrane de la estructura de accionamiento (10) alargada con ese rotor,
siendo tal la posición angular del perfil (19) no circular que, cuando el par motor de carga fluctuante del montaje de carga rotatorio está a un máximo, la posición angular de un radio (20A) de referencia está dentro de un intervalo de 90º a 180º respecto a la dirección (27) de referencia, tomada en el sentido de rotación del rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular.
31. Aparato según la reivindicación 30, en el que la posición angular del radio (20A) de referencia está dentro de un intervalo de 130º a 140º respecto a la dirección (27) de referencia, tomada en el sentido de rotación del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular.
32. Aparato según la reivindicación 30, en el que la posición angular del radio (20A) de referencia está sustancialmente a 135º respecto a la dirección (27) de referencia, tomada en el sentido de rotación del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular.
33. Aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que dicho perfil (19) no circular es un perfil generalmente ovalado.
34. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, en el que dicho perfil (19) no circular tiene tres porciones sobresalientes, dispuestas regularmente alrededor del rotor.
35. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, en el que dicho perfil (19) no circular tiene cuatro porciones sobresalientes, dispuestas regularmente alrededor del rotor.
36. Aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que dichas porciones sobresalientes constituyen unas porciones sobresalientes (22, 23) principales y dichas porciones entrantes constituyen unas porciones entrantes (24, 25) principales, y el perfil (19) no circular incluye pequeñas porciones sobresalientes adicionales de menor extensión que las porciones sobresalientes (22, 23) principales, adaptadas para producir pequeños patrones de par motor correctivo fluctuante adicionales en el par motor aplicado al segundo rotor (12), para reducir o sustancialmente cancelar el par motor de carga fluctuante de orden secundario presentado por el montaje de carga (26)
rotatorio.
37. Aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que la estructura (10) alargada de bucle continuo es una correa dentada.
38. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 36, en el que la estructura (10) alargada de bucle continuo es una cadena de accionamiento.
39. Un método para hacer funcionar un aparato de accionamiento síncrono, que comprende una estructura de accionamiento (10) alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane (15); una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor (11, 12), teniendo el primer rotor (11) una pluralidad de dientes (16) que engranan con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada y teniendo el segundo rotor (12) una pluralidad de dientes (16) que engranan con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento alargada; y un montaje de carga (26) rotatorio acoplado al segundo rotor; teniendo uno de los rotores un perfil (19) no circular con al menos dos porciones sobresalientes (22, 23) que alternan con unas porciones entrantes (24, 25), y presentando el montaje de carga (26) rotatorio un par motor de carga (103) de fluctuación periódica cuando es accionado a rotación;
comprendiendo el método las operaciones de hacer engranar la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, accionar la estructura de accionamiento (10) alargada por el primer rotor (11), y accionar el segundo rotor (12) por la estructura de accionamiento (10) alargada;
caracterizado por aplicar al segundo rotor (12), por medio del perfil (19) no circular, un par motor correctivo (104) fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
40. Un método según la reivindicación 39, que incluye:
producir dicho par motor correctivo (104) fluctuante opuesto, por el perfil (19) no circular, mediante alargamiento y contracción periódicos de las separaciones de la estructura de accionamiento alargada, que incluyen una separación de accionamiento (10A, 10B) en el lado apretado del perfil (19) no circular; y
producir un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) en una posición angular del perfil (19) no circular, que está dentro de +/- 15 grados de una posición angular para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
41. Un método según la reivindicación 39, que incluye producir un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B), en el momento que coincide sustancialmente con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
42. Un método según la reivindicación 39, 40 o 41, que incluye aplicar al segundo rotor (12) un par motor correctivo (104) fluctuante, que tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, en unas condiciones predeterminadas seleccionadas para las que se requiere la reducción o sustancial cancelación del par motor de carga (103) fluctuante.
43. Un método según la reivindicación 42, que incluye aplicar al segundo rotor (12) un par motor correctivo (104) fluctuante, que es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, en unas condiciones predeterminadas seleccionadas para las que se requiere la reducción o sustancial cancelación del par motor de carga fluctuante.
44. Un método según la reivindicación 39, 40 o 41, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio es sustancialmente constante, y el método incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo fluctuante, que tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga fluctuante.
45. Un método según la reivindicación 44, que incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante, que es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante.
46. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 39 a 41, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y el método incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante, que tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
47. Un método según la reivindicación 46, que incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante, que es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
48. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 39 a 41, que incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante, que tiene una amplitud en el intervalo del 70% al 110% de la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina a la frecuencia propia de resonancia del aparato.
49. Un método según la reivindicación 46, que incluye aplicar al segundo rotor un par motor correctivo (104) fluctuante, que es sustancialmente igual a la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante, cuando se determina a la frecuencia propia de resonancia del aparato.
50. Un método para construir un aparato de accionamiento síncrono, que comprende:
montar unos componentes, que comprenden una estructura de accionamiento (10) alargada de bucle continuo, que tiene una pluralidad de secciones de engrane (15); una pluralidad de rotores, que comprenden al menos un primer y un segundo rotor (11, 12), teniendo el primer rotor una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento (10) alargada y teniendo el segundo rotor (12) una pluralidad de dientes (16) para engranar con las secciones de engrane de la estructura de accionamiento (10) alargada; y un montaje de carga rotatorio acoplado al segundo rotor (12); y
hacer engranar la estructura de accionamiento alargada alrededor de los rotores primero y segundo, estando dispuesto el primer rotor (11) para accionar la estructura de accionamiento (10) alargada y estando dispuesto el segundo rotor (12) para ser accionado por la estructura de accionamiento (10) alargada, y teniendo uno de los rotores un perfil (19) no circular con al menos dos porciones sobresalientes (22, 23) que alternan con unas porciones entrantes (24, 25), siendo tal el montaje de carga (26) rotatorio que presenta un par motor de carga (103) de fluctuación periódica, cuando es accionado a rotación;
caracterizado por las operaciones de determinar las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil (19) no circular, con relación a una posición angular del par motor de carga de fluctuación periódica presente en el segundo rotor (12), y la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular, para que sean tales que el perfil (19) no circular aplique al segundo rotor (12) un par motor correctivo (104) fluctuante opuesto que reduce o sustancialmente cancela el par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
51. Un método según la reivindicación 50, que incluye:
disponer el perfil (19) no circular para producir dicho par motor correctivo (104) fluctuante opuesto, por alargamiento y contracción periódicos de las separaciones de la estructura de accionamiento (10) alargada, contigua al rotor, sobre el que se forma el perfil (19) no circular, teniendo la estructura de accionamiento (10) alargada una separación de accionamiento (10A, 10B) entre el rotor, sobre el que se forma el perfil no circular, y el segundo rotor, estando situada la separación de accionamiento en el lado apretado del rotor, sobre el que se forma el perfil no circular; y
determinar las posiciones angulares de las porciones sobresalientes y entrantes del perfil (19) no circular, disponiendo la posición angular del perfil no circular para que esté dentro de +/- 15 grados de una posición angular para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
52. Un método según la reivindicación 51, que incluye disponer la posición angular del perfil (19) no circular para que esté dentro de +/- 5 grados de la posición angular para la que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincide con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
53. Un método según la reivindicación 52, que incluye disponer la posición angular del perfil (19) no circular para que sea tal que un alargamiento máximo de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) coincida sustancialmente con un valor pico del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio.
54. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 50 a 52, en el que la magnitud de la excentricidad del perfil (19) no circular se determina por las siguientes operaciones:
(i) medir la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono;
(ii) calcular la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento (10A, 10B) por la siguiente fórmula:
L = \frac{T}{rk}
L = la amplitud del alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento (10A, 10B);
T = la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio, en un conjunto seleccionado predeterminado de condiciones de funcionamiento del aparato de accionamiento síncrono;
r = el radio del segundo rotor (12);
k = el coeficiente de rigidez de la estructura de accionamiento (10) alargada, definido como
k = \frac{dF}{dL}
donde dF es la fuerza requerida para producir un aumento de longitud dL en la longitud de la estructura.
(iii) producir y registrar datos para relacionar empíricamente una serie de valores de (a) la divergencia respecto a circular de dichas porciones sobresalientes y entrantes del perfil (19) no circular, y (b) la amplitud resultante del alargamiento y contracción periódicos de dicha separación de accionamiento (10A, 10B); y
(iv) seleccionar, a partir de los datos, la excentricidad correspondiente para proporcionar la amplitud requerida del alargamiento y contracción periódicos de la separación de accionamiento (10A, 10B).
55. Un método según la reivindicación 54, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio es sustancialmente constante.
56. Un método según la reivindicación 54, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y se determina en unas condiciones tales que es un máximo.
57. Un método según la reivindicación 54, en el que la amplitud del par motor de carga (103) fluctuante del montaje de carga (26) rotatorio varía, y se determina a la frecuencia propia de resonancia del aparato.
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RU (1) RU2004114835A (es)
WO (1) WO2003046413A1 (es)

Families Citing this family (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7125356B2 (en) 2001-11-06 2006-10-24 Borgwarner Inc. Tension-reducing random sprocket
US8342993B2 (en) 2001-11-27 2013-01-01 Litens Automotive Partnership Synchronous drive apparatus
KR100933581B1 (ko) * 2001-11-27 2009-12-23 리텐스 오토모티브 파트너쉽 비원형 구동 요소가 있는 동시 구동 장치
US6966882B2 (en) 2002-11-25 2005-11-22 Tibion Corporation Active muscle assistance device and method
US7214153B2 (en) * 2003-07-18 2007-05-08 Borgwarner Inc. Method of changing the duty cycle frequency of a PWM solenoid on a CAM phaser to increase compliance in a timing drive
DE20319172U1 (de) * 2003-09-18 2004-04-22 Litens Automotive Partnership, Woodbridge Nicht kreisförmige Rotationskomponente
CA2560324C (en) * 2004-04-02 2014-07-08 Litens Automotive Partnership Vibration compensating pulley
DE102004025936A1 (de) * 2004-05-27 2005-12-22 Ina-Schaeffler Kg Umschlingungstrieb für eine Brennkraftmaschine
WO2005119087A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Schaeffler Kg Cost-optimized traction mechanism
BRPI0510647A (pt) * 2004-06-03 2007-12-26 Schaeffler Kg mecanismo de tração para um motor de combustão interna
DE102004027064A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-29 Ina-Schaeffler Kg Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE502004012400D1 (de) * 2004-06-18 2011-05-26 Ford Global Tech Llc Verfahren zur Verstellung der Ventilöffnungsdauer
WO2006005411A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-19 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
DE102004033927A1 (de) * 2004-07-14 2006-02-16 Ina-Schaeffler Kg Ausgleichswellenantrieb
DE102004037262A1 (de) * 2004-07-31 2006-02-16 Ina-Schaeffler Kg Zugmitteltrieb
WO2006015482A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-16 Litens Automotive Partnership Method of manufacturing a non-circular drive element and drive element made thereby
DE102004039070A1 (de) * 2004-08-12 2006-02-23 Ina-Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
US20060035738A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Ina-Schaeffler Kg Belt drive
DE102004040579A1 (de) * 2004-08-21 2006-02-23 Ina-Schaeffler Kg Zugmitteltrieb, insbesondere für einen Verbrennungsmotor
DE102004045751A1 (de) * 2004-09-21 2006-04-27 Ina-Schaeffler Kg Verfahren zur Auslegung eines mindestens eine unrunde Scheibe aufweisenden Steuertriebes
DE102004048283A1 (de) * 2004-10-05 2006-04-20 Ina-Schaeffler Kg Zugmitteltrieb mit Schwingungsdämpfung
DE102004048629A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-13 Ina-Schaeffler Kg Unrunde Rotationsscheibe für einen Steuertrieb
ITPI20040077A1 (it) * 2004-10-14 2005-01-14 Univ Pisa Meccanismo motoriduttore a rigidezza variabile e rapidamente controllabile
CA2583564A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Litens Automotive Partnership Sprocket with 1.5 order, and multiples thereof, vibration canceling profile and synchronous drive employing such a sprocket
DE102005008676A1 (de) * 2005-02-25 2006-06-22 Audi Ag Zahnrad für einen Zahnkettentrieb
DE102005008677B4 (de) * 2005-02-25 2010-07-08 Audi Ag Zahnrad für einen Hülsen- oder Rollenkettentrieb
WO2007003263A1 (de) * 2005-07-05 2007-01-11 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
DE102005031596A1 (de) * 2005-07-06 2007-01-25 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
WO2007003329A1 (de) 2005-07-06 2007-01-11 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
US20070006836A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Schaeffler Kg Traction mechanism drive having vibration damping
US20070010362A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Schaeffler Kg Wraparound drive
US20070161444A1 (en) * 2005-07-08 2007-07-12 Schaeffler Kg Traction mechanism drive, in particular for an internal combustion engine
US20070037649A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Schaeffler Kg Belt drive
DE102005055716A1 (de) * 2005-11-23 2007-06-21 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
DE102005056198A1 (de) * 2005-11-25 2007-06-06 Audi Ag Umschlingungstrieb
US7811189B2 (en) * 2005-12-30 2010-10-12 Tibion Corporation Deflector assembly
US7648436B2 (en) * 2005-12-30 2010-01-19 Tibion Corporation Rotary actuator
DE102006003461A1 (de) * 2006-01-25 2007-09-27 Schaeffler Kg Zugmitteltrieb
DE102006004533A1 (de) * 2006-02-01 2007-08-16 Schaeffler Kg Kettentrieb sowie Verwendung einer Kette in einem Kettentrieb
DE102006017247A1 (de) * 2006-04-12 2007-10-18 JOH. WINKLHOFER & SÖHNE GMBH & Co. KG Kettenrad und Steuerkettentrieb zur Kompensation dynamischer Belastungen
JP2007285411A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Denso Corp 異形スプロケット
DE102006034364B4 (de) 2006-07-25 2021-07-29 JOH. WINKLHOFER & SÖHNE GMBH & Co. KG Kettenrad mit alternierenden Teilungsabständen
DE202006012973U1 (de) * 2006-08-23 2006-10-19 Schaeffler Kg Rotationsscheibe
AT504080B1 (de) 2006-09-12 2008-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh Verfahren zur herstellung von unrunden zahnriemenrädern oder kettenrädern
US8550945B2 (en) 2006-09-21 2013-10-08 Litens Automotive Partnership Vibration compensating pulley
JP5205387B2 (ja) * 2006-10-09 2013-06-05 ザ ゲイツ コーポレイション 同期ベルト駆動システム
DE102007003399A1 (de) 2007-01-23 2008-07-24 Schaeffler Kg Rotationsscheibe mit einer sich periodisch ändernden Zahnlückengeometrie
US8353854B2 (en) 2007-02-14 2013-01-15 Tibion Corporation Method and devices for moving a body joint
CN101918735B (zh) 2007-09-28 2014-11-26 博格华纳公司 链条与链轮系统中的多个减少张力的链轮
EP2222981B1 (de) * 2007-11-16 2015-04-29 Ketten-Wulf Betriebs-GmbH Antriebsmittel und kettenantrieb
ITTO20070833A1 (it) * 2007-11-21 2009-05-22 Giovanni Vergnano Trasmissione di potenza a mezzo cavo per applicazioni nella generazione eolica e nei winch velici
JP4235242B1 (ja) * 2007-12-26 2009-03-11 株式会社椿本チエイン タイミングチェーンドライブ装置
WO2009099671A2 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Tibion Corporation Multi-fit orthotic and mobility assistance apparatus
US20090306548A1 (en) 2008-06-05 2009-12-10 Bhugra Kern S Therapeutic method and device for rehabilitation
US8274244B2 (en) * 2008-08-14 2012-09-25 Tibion Corporation Actuator system and method for extending a joint
US8058823B2 (en) * 2008-08-14 2011-11-15 Tibion Corporation Actuator system with a multi-motor assembly for extending and flexing a joint
US20100170362A1 (en) * 2008-12-23 2010-07-08 Mako Surgical Corp. Transmission with first and second transmission elements
US8639455B2 (en) 2009-02-09 2014-01-28 Alterg, Inc. Foot pad device and method of obtaining weight data
US20100204620A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Smith Jonathan A Therapy and mobility assistance system
US9074682B2 (en) * 2011-08-23 2015-07-07 Yun Seok Choi Asymmetric elliptical chain gear for a bicycle
JP2013047504A (ja) 2011-08-29 2013-03-07 Aisin Seiki Co Ltd ソレノイドバルブ及び弁開閉時期制御装置
CN103104656B (zh) * 2011-11-11 2016-12-28 上海汽车集团股份有限公司 曲轴减震器
GB2497561B (en) * 2011-12-14 2014-01-29 Perkins Engines Co Ltd Belt drives
US20150148161A1 (en) * 2012-04-25 2015-05-28 Litens Automotive Partnership Non-circular rotary component
US20130345006A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Tai-Her Yang Chainwheel Enabling Positive Rotational Transmission and Reverse Rotational Sliding Features
DE102012214235B4 (de) * 2012-08-10 2021-12-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Riementriebanordnung
DE102014200901A1 (de) * 2013-02-08 2014-08-14 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Dämpferanordnung für Ketten- oder Riementrieb
WO2014151584A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Alterg, Inc. Orthotic device drive system and method
CN103407745B (zh) * 2013-09-02 2015-12-23 四川方大新型建材科技开发有限责任公司 含湿原料锁风给料机
US20150083069A1 (en) * 2013-09-26 2015-03-26 Steven H. Horn Chain drive assembly
US9309707B2 (en) * 2013-12-28 2016-04-12 Intel Corporation Hinge assembly for electronic device
DE202014100830U1 (de) 2014-02-24 2014-04-09 Litens Automotive Partnership Rad mit flexiblen Zähnen
DE102014214444A1 (de) 2014-07-23 2016-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
FR3028908B1 (fr) * 2014-11-21 2016-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de transmission synchrone par courroie crantee
FR3028907B1 (fr) * 2014-11-21 2016-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de transmission synchrone par courroie crantee
DE102015201589A1 (de) 2015-01-29 2016-08-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Mehrstufiger Steuertrieb zwischen einer Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors
GB2537167B (en) * 2015-04-10 2018-02-28 Ford Global Tech Llc An Engine Comprising a Camshaft Having Independently Configured Cams
DE102015208456A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstellsystem
DE102015117716B4 (de) 2015-10-19 2021-08-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Einstellung einer Vorspannung für ein Zugmittel eines Zugmittelgetriebes, Zugmittelgetriebe und Brennkraftmaschine
US10907721B2 (en) 2015-12-09 2021-02-02 Borgwarner Inc. Non-prevalent order random sprocket
WO2018112616A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Litens Automotive Partnership Synchronous drive apparatus with adjustable non-circular drive elements
CN106907435B (zh) * 2017-03-28 2019-02-12 浙江工业职业技术学院 圆—自由非圆—非圆三轮同步带传动设计方法
CN106838159B (zh) * 2017-03-28 2019-04-09 浙江理工大学 圆—傅里叶非圆—非圆三轮同步带传动设计方法
CN106838160B (zh) * 2017-03-28 2019-04-09 浙江理工大学 巴斯噶非圆—正弦非圆—非圆三轮同步带传动设计方法
CN107167233B (zh) * 2017-05-26 2020-12-25 中车长春轨道客车股份有限公司 一种轨道交通车辆轮对镟修的评定方法
US11421561B2 (en) * 2017-07-05 2022-08-23 Gates Corporation Synchronous belt drive system
US11193563B2 (en) * 2017-07-05 2021-12-07 Gates Corporation Synchronous belt drive system
DE102017118317B4 (de) 2017-08-11 2022-05-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Synchronriementrieb
CN107654597B (zh) * 2017-09-25 2019-09-06 泉州台商投资区久协机械科技有限公司 一种可变速的消除波动链轮装置
JP6955157B2 (ja) * 2017-11-06 2021-10-27 株式会社椿本チエイン スプロケット及び伝動機構
JP7011166B2 (ja) * 2018-03-30 2022-01-26 株式会社椿本チエイン スプロケット及び伝動機構
MX2020000131A (es) * 2018-07-05 2020-08-06 Gates Corp Sistema de correas impulsoras sincronicas.
JP7119904B2 (ja) * 2018-10-29 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 オイル供給機構の制御装置
JP6742559B1 (ja) * 2018-10-31 2020-08-19 三菱電機株式会社 電動機制御装置及びベルト張力状態検出装置
CN113210249B (zh) * 2021-05-17 2022-02-22 浙江理工大学 一种多层循环式柔性网筛茶鲜叶分选机及其分选方法
US11970958B1 (en) * 2022-12-12 2024-04-30 Borgwarner Inc. Chain or belt drive with multiple non-prevalent order sprockets or pulleys

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US571086A (en) 1896-11-10 Pump-power
US515449A (en) 1894-02-27 Bicycle
US613756A (en) 1898-11-08 Sprocket-wheel
US1650449A (en) 1925-04-15 1927-11-22 Jaeger Max Positive variable-speed transmission
US1936117A (en) 1927-07-07 1933-11-21 Frank A Peschl Variable-speed power-transmitting mechanism
US1963314A (en) 1933-04-20 1934-06-19 Baker Perkins Co Inc Swinging-tray conveyer
US2277458A (en) * 1939-05-27 1942-03-24 John C Doran Differential driving mechanism
US2477441A (en) 1946-10-19 1949-07-26 Leonard W Cole Toy gear
US2941413A (en) 1957-01-22 1960-06-21 Dayco Corp Power transmission belts
GB1175505A (en) 1968-06-14 1969-12-23 Semperit Ag Improvements in or relating to Chain Drive Systems
US3583250A (en) 1969-04-01 1971-06-08 Rca Corp Transmission including toothed belt and partially toothed pulley
US3752035A (en) * 1971-04-05 1973-08-14 Gen Electric Auto-synchronizing gear system
JPS5442074B2 (es) 1972-07-31 1979-12-12
US3858454A (en) 1973-10-12 1975-01-07 T K F Inc Conveyor drive mechanism
US4337056A (en) 1977-12-12 1982-06-29 Uniroyal, Inc. Mechanical power transmission system
US4193324A (en) 1977-12-27 1980-03-18 Clint, Inc. Bicycle sprocket drive apparatus with elliptical pedal path
JPS5966058A (ja) * 1982-10-07 1984-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池
US4515577A (en) 1982-10-20 1985-05-07 Uniroyal, Inc. Low backlash-high-torque power transmission system and toothed belt used therein
JPS5966058U (ja) * 1982-10-25 1984-05-02 トヨタ自動車株式会社 ベルト伝動装置
JPS6066835A (ja) 1983-09-22 1985-04-17 Toyo Commun Equip Co Ltd 書込み可能な集積回路パッケ−ジ
JPS6162635A (ja) 1984-08-31 1986-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 舶用デイ−ゼル機関の消振装置
JPS6159037A (ja) 1984-08-31 1986-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 舶用デイ−ゼル機関の消振装置
FI72378C (fi) 1985-09-09 1987-05-11 Urpo Mantovaara Kilremskiva och -vaexel.
JPH061603B2 (ja) 1986-02-19 1994-01-05 パイオニア株式会社 情報記録再生装置
JPS62258109A (ja) 1986-05-02 1987-11-10 Koyo Seiko Co Ltd エンジンのタイミング駆動装置
FI75035C (fi) 1986-06-17 1988-04-11 Variped Oy Automatisk reglervaexel foer fordon.
CN86105138B (zh) * 1986-08-19 1988-08-31 叶齐炎 “输线杆-储线凸轮”积极式输线装置
JPH0814305B2 (ja) * 1986-10-01 1996-02-14 三菱自動車工業株式会社 等速駆動装置
JPS6397830A (ja) 1986-10-14 1988-04-28 Mazda Motor Corp エンジンのカム軸駆動式補機装置
JPS63106453A (ja) * 1986-10-21 1988-05-11 Nippon Soken Inc タイミングベルト機構
JPS63145858A (ja) 1986-12-09 1988-06-17 Toshiba Corp 減速機構防振装置
US4802476A (en) 1987-06-01 1989-02-07 Everest Medical Corporation Electro-surgical instrument
JPS6441753A (en) 1987-08-07 1989-02-14 Sanyo Electric Co Air conditioner of basement for living
JPH0749101Y2 (ja) * 1987-09-08 1995-11-13 マツダ株式会社 エンジンのタイミングベルト装置
JPH0195538A (ja) 1987-10-07 1989-04-13 Oki Electric Ind Co Ltd スルーホール構造
DE3739336A1 (de) 1987-11-20 1989-06-01 Goetze Ag Brennkraftmaschine mit schwingungsgedaempftem nockenwellenantrieb
JPH0195538U (es) * 1987-12-18 1989-06-23
DE3804575A1 (de) 1988-02-13 1989-08-24 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Nebenantrieb einer brennkraftmaschine fuer einen luftpresser
JPH01288657A (ja) * 1988-05-16 1989-11-20 Orion Mach Co Ltd 回転変動発生装置
US4865577A (en) 1988-09-08 1989-09-12 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Noncircular drive
JPH0333250A (ja) 1989-06-26 1991-02-13 Toyota Autom Loom Works Ltd 織機における条件入力設定システム
JPH03297792A (ja) 1990-04-18 1991-12-27 Hitachi Ltd 動力伝達装置及びそれに用いるスプロケット並びに乗客コンベア
JPH0439444A (ja) 1990-06-04 1992-02-10 Japan Imeejingu Syst:Kk 歯付きベルトの使用方法
JPH04165148A (ja) 1990-10-26 1992-06-10 Ricoh Co Ltd ベルト駆動装置
JPH0586892A (ja) 1991-09-21 1993-04-06 Masaru Seki 内燃機関の楕円歯車
CA2080791A1 (en) 1991-11-22 1993-05-23 David J. Runnels Bicycle with rhomboidal gear
JPH05164191A (ja) 1991-12-06 1993-06-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 変動トルク低減装置
FR2688563B1 (fr) 1992-03-11 1995-06-16 Renault Dispositif pour equilibrer un arbre d'entrainement de moteur a combustion interne.
JPH06129497A (ja) 1992-05-19 1994-05-10 Borg Warner Automot Inc 位相調整されたチエーン組立体
JPH0614020A (ja) 1992-06-26 1994-01-21 Fuji Electric Co Ltd 情報交信装置
DE4331482A1 (de) 1992-09-21 1994-03-24 Luk Lamellen & Kupplungsbau Ketten- oder Zahnriementrieb
JP2722987B2 (ja) 1992-09-28 1998-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JPH06162635A (ja) 1992-11-18 1994-06-10 Yonezawa Nippon Denki Kk 磁気テープ装置のカートリッジ装着装置
JPH06239284A (ja) * 1993-02-16 1994-08-30 Tamura Sennosuke 自転車のエポック・ギヤクランク
US5772546A (en) 1993-06-29 1998-06-30 Warszewski; Jaroslaw Piotr Continuously variable automatic drive
US5492390A (en) 1994-04-20 1996-02-20 Nudvuck Enterprises Variable shaped wheel
JP3201147B2 (ja) 1994-06-14 2001-08-20 いすゞ自動車株式会社 ４サイクル４気筒エンジンの動弁装置
JP3479952B2 (ja) 1994-06-29 2003-12-15 マツダ株式会社 エンジンのギヤトレイン構造
DE19520508A1 (de) * 1995-06-03 1996-12-05 Audi Ag Umschlingungstrieb
US5735774A (en) * 1995-07-19 1998-04-07 Maresh; Joseph Douglas Active crank axis cycle mechanism
JPH0973581A (ja) 1995-09-01 1997-03-18 Satoshi Konno 筒状展示見本の表示具
WO1997040291A1 (fr) 1996-04-24 1997-10-30 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Appareil d'entrainement a courroie
DE19649397A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-04 Boerger Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe und Verdrängerpumpe zur Durchführung des Verfahrens
JP3488585B2 (ja) 1996-12-19 2004-01-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の動弁装置
JPH10176506A (ja) 1996-12-19 1998-06-30 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関のカムシャフト構造
JPH10266814A (ja) 1997-03-25 1998-10-06 Mitsubishi Motors Corp カムシャフト駆動装置
JP3168935B2 (ja) 1997-03-26 2001-05-21 三菱自動車工業株式会社 カムシャフト駆動装置
JPH10274052A (ja) 1997-03-31 1998-10-13 Honda Motor Co Ltd エンジンにおける無端伝動帯の張力調整装置
JP3487540B2 (ja) 1997-07-01 2004-01-19 本田技研工業株式会社 チェーン駆動車両のチェーンローラ構造
JP2001304374A (ja) 2000-04-21 2001-10-31 Toyota Motor Corp フライホイール機構及びこれを備えた内燃機関
DE20008042U1 (de) 2000-05-04 2000-08-17 Schlosmacher Dietmar Elliptischer Antrieb für Fahrzeuge und Trimmgeräte aller Art
JP2001349416A (ja) 2000-06-02 2001-12-21 Suzuki Motor Corp チェーンガイド
JP2001348809A (ja) 2000-06-06 2001-12-21 Meiwa Seisakusho:Kk 振動締固め機
KR100400478B1 (ko) * 2000-09-09 2003-10-08 김진종 먹 연마기의 벨트장력 조절방법
US7125356B2 (en) 2001-11-06 2006-10-24 Borgwarner Inc. Tension-reducing random sprocket
KR100933581B1 (ko) * 2001-11-27 2009-12-23 리텐스 오토모티브 파트너쉽 비원형 구동 요소가 있는 동시 구동 장치
US6932037B2 (en) * 2003-01-28 2005-08-23 Borgwarner Inc. Variable CAM timing (VCT) system having modifications to increase CAM torsionals for engines having limited inherent torsionals
DE20319172U1 (de) 2003-09-18 2004-04-22 Litens Automotive Partnership, Woodbridge Nicht kreisförmige Rotationskomponente
DE102004045751A1 (de) * 2004-09-21 2006-04-27 Ina-Schaeffler Kg Verfahren zur Auslegung eines mindestens eine unrunde Scheibe aufweisenden Steuertriebes
DE102004048629A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-13 Ina-Schaeffler Kg Unrunde Rotationsscheibe für einen Steuertrieb

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US7720650B2 (en) 2010-05-18
KR20040103905A (ko) 2004-12-09

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