ES2283777T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de un arbol con cazoletas de tope. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un árbol (22), especialmente de un árbol de inducido (22) de un accionamiento de motor eléctrico (10), en el que en al menos una superficie frontal (28, 30) del árbol (22) se conforma, por medio de transformación de material, una cazoleta de tope (40) arqueada, que se puede apoyar en una superficie de tope axial (32, 34), caracterizado porque la transformación del material se realiza para la conformación integral de la cazoleta de tope (40) por medio de un rodillo de transformación (56).
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de un árbol con cazoletas de tope.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de un árbol con cazoletas de tope así como un
dispositivo para la fabricación de un árbol de este tipo.
Con el documento WO 01/65 668 se ha dado a
conocer un dispositivo, que se emplea, por ejemplo, para el
desplazamiento de elevalunas eléctricos, techos de correderas o
asientos. Para evitar un juego longitudinal no deseado del árbol del
inducido, se propone allí prensar en al menos uno de los lados
frontales una goma de amortiguación en una escotadura de la carcasa.
El ángulo del inducido presenta en uno de sus lados frontales una
cazoleta de tope, que se apoya contra un disco de tope, que se
presiona de nuevo contra la goma de amortiguación.
Una cazoleta de tope de este tipo se fabrica
normalmente antes del montaje del motor eléctrico por medio de
torneado o rectificado en mecanización por arranque de virutas. A
continuación se pule la cazoleta de tope, para conseguir una calidad
alta de la superficie y luego se endurece, para que la cazoleta de
tope no se dañe durante el montaje del motor eléctrico. Este
procedimiento es muy intensivo de trabajo y de costes.
Con el documento
US-A-5.127.253, en el que se basa el
preámbulo de la reivindicación 1, se conoce un procedimiento para la
fabricación de árboles por medio de transformación en frío, en el
que en una superficie frontal se conforma una cazoleta de tope
arqueada. El material de partida se inserta en este caso en un útil
de prensado y se configura mediante prensado un árbol con diámetros
diferentes.
El procedimiento según la invención con las
características de la reivindicación 1 tiene la ventaja de que
durante la conformación integral de una cazoleta de tope por medio
de transformación en frío en una etapa de trabajo con superficie de
alta calidad y resistente al desgaste. Se pueden prescindir
totalmente las etapas del proceso de pulido y endurecimiento, puesto
que, por una parte, se genera la superficie por medio de
desplazamientos del material en una etapa de trabajo y, por otra
parte, se puede realizar esta etapa del procedimiento de una manera
más favorable después del montaje del inducido.
A través de las características indicadas en las
reivindicaciones dependientes son posibles desarrollos ventajosos
del procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1. Desde el punto
de vista de la técnica de fabricación, es especialmente sencillo
realizar la transformación en frío por medio de un procedimiento de
laminación, en el que se desplaza un útil de laminación giratorio
sobre el árbol. De esta manera se puede fabricar una cazoleta de
tope simétrica rotatoria de medida muy exacta. Además, a través de
la rodadura de la herramienta se consigue un tiempo de actividad
largo de la herramienta y una superficie lisa de la pieza de
trabajo.
Para la fabricación de la cazoleta de tope en
una línea de montaje es ventajoso retener fijamente el árbol con
unas pinzas y ajustar un rodillo de transformación giratorio con una
superficie de trabajo axial. A través de la inclinación del eje del
rodillo de transformación con respecto al eje del árbol se conforma
entonces un radio en el lado frontal del árbol.
La transformación del material tiene lugar en
este caso durante la inclinación del rodillo de transformación sobre
una línea en forma de espiral, de manera que con un basculamiento
creciente, se desplaza el material del árbol continuamente en
dirección radial y axial. Este proceso de fluencia continuo genera
una superficie muy lisa y dura de la cazoleta de tope.
A través de la selección del punto de cruce del
eje del árbol con el eje del rodillo de transformación durante el
basculamiento del mismo se puede fabricar el radio de la cazoleta de
tope de acuerdo con los requerimientos del alojamiento axial del
árbol. De esta manera, con una superficie de trabajo del rodillo de
transformación se pueden conformar radios discrecionales.
Antes del montaje del árbol del inducido se
realiza un chaflán en su lado frontal, con lo que en combinación don
la fuerza de presión de apriete del rodillo de transformación contra
el árbol se puede predeterminar el diámetro de la cazoleta de tope.
El chaflán garantiza que el material del árbol se pueda desviar
durante su transformación, con lo que se puede reducir el volumen de
transformación y el tiempo de transforma-
ción.
ción.
Es favorable realizar la cazoleta de tope en
primer lugar en un estadio de montaje progresivo del motor
eléctrico, después de que diferentes componentes están fijados ya en
el árbol del inducido, puesto que entonces no se daña ya la
superficie de la cazoleta de tope durante el montaje siguiente.
Por otra parte, es ventajoso conformar la
cazoleta de tope antes de la laminación de un tornillo sin fin sobre
el árbol, puesto que entonces el tornillo sin fin no se puede dañar
durante la recepción en la cabeza de transformación de la
fabricación de la cazoleta de tope o durante la fijación del árbol
del inducido.
El dispositivo de acuerdo con la invención para
la regulación de partes móviles en el automóvil con las
características de la reivindicación independiente 9 tiene la
ventaja de que con las cazoletas de tope conformadas por medio del
rodillo de transformación se realiza un alojamiento axial de coste
favorable y resistente al desgaste durante tiempo prolongados de
actividad del árbol del inducido con una rugosidad superficial de la
cazoleta de tope menos que 1 micrómetro.
El dispositivo de acuerdo con la invención para
la fabricación de un árbol de acuerdo con la invención con las
características de la reivindicación independiente 10 tiene la
ventaja de que éste se puede integrar de una manera favorable en una
línea de montaje a través del desplazamiento axial y del
basculamiento del rodillo de transformación con respecto al eje de
giro.
En el dibujo se representan ejemplos de
realización de los dispositivos de acuerdo con la invención y se
explican en detalle en la descripción siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra un dispositivo para la
regulación de partes dispuestas móviles en sección.
La figura 2 muestra un dispositivo para la
fabricación de un árbol de acuerdo con el procedimiento según la
invención, y
La figura 3 muestra un fragmento ampliado de la
cazoleta de tope de la figura 2.
En la figura 1 se representa un accionamiento de
regulación 10, con un motor 12 y con una carcasa 16 de varias
partes que rodea a un engranaje 14. El motor 12 está conmutado
eléctricamente y presenta un inducido 18, un conmutador 20 y un
árbol de inducido 22 alojado varias veces, que se extiende hasta la
zona del engranaje 14. Sobre el árbol del inducido 22 está dispuesto
un tornillo sin fin 26, que se comunica con una rueda helicoidal
24 a través de un dentado 25. En las superficies frontales 28 y 30
del árbol del inducido 22, éste está apoyado en dirección
longitudinal sobre discos de tope 32 y 34 así como sobre una goma de
amortiguación 36 en la carcasa 16 o bien en una parte de la misma.
En un extremo 38 del árbol del inducido 22 está conformada por medio
de desplazamiento de material una cazoleta de tope 40. El radio 42
de la cazoleta de tope 40 determina el tamaño de la superficie, con
la que el árbol del inducido 22 es presionado contra el disco de
tope 32. Cuanto más reducida es esta superficie, tanto menores son
las pérdidas de fricción, sin embargo se incrementa el desgaste a
medida que se reduce la superficie de tope. El radio 42 de la
cazoleta de tope 40 se establece, por lo tanto, de tal forma que se
consigue un buen compromiso entre una fricción reducida y un
desgaste reducido. Además, a través del radio 42 se selecciona una
altura de la cazoleta de tope 40 tan grande que durante todo el
periodo de vida útil, la cazoleta de tope 40 no penetra en el disco
de tope 32 -fabricado la mayoría de las veces de plástico- tan
profundamente que los bordes de la cazoleta 41, que delimitan el
radio 42 de la cazoleta de tope 40, contactan con el disco de tope
32.
En la figura 2 se representa el procedimiento de
acuerdo con la invención con la ayuda de un dispositivo para la
fabricación de un árbol 22. Sobre el árbol 22 están montados
acabados ya varios componentes 44, como por ejemplo un inducido 18,
un conmutador 20 o un imán anular 21, antes de que el árbol del
inducido 22 sea retenido, por ejemplo, por medio de unas pinzas no
representadas en detalle - que presentan, por ejemplo, un casquillo
de guía alojado de forma giratoria para el alojamiento del árbol 22.
El dispositivo de transformación 50 está constituido esencialmente
por un accionamiento 52, que hace girar una cabeza de transformación
54. En la cabeza de transformación 54 está dispuesto un rodillo de
transformación 56 sobre un eje de giro central 58. La cabeza de
transformación 56 se puede ajustar por medio de una unidad de
regulación 60 en dirección axial 63 y se puede bascular a través de
una palanca de desviación 62 el rodillo de transformación 56 frente
al eje de giro central 58 de la cabeza de transformación 54. En este
ejemplo de realización, el eje de giro 58 está en posición de
coincidencia con un eje 64 del árbol del inducido 22. Mientras la
cabeza de transformación 54 gira alrededor del eje de giro 58, se
ajusta el rodillo de transformación 56 contra el lado frontal 28 del
árbol del inducido 22 y se bascula el rodillo de transformación 56
frente al eje 64 del árbol del inducido 22. En este caso, el
rodillo de transformación 56 contacta con una superficie de trabajo
axial 66 con el árbol del inducido 22 en una zona de transformación
puntual 68, que se extiende durante la rotación de acuerdo con la
dirección de la flecha 55 y el basculamiento de la superficie de
trabajo 66 según la dirección de la flecha 80 sobre una línea en
forma de espiral. En este caso, el material del árbol de inducido 22
es desplazado desde el eje 64 radialmente hacia fuera y axialmente
hacia el inducido 18, con lo que se conforma una superficie arqueada
de una cazoleta de tope 40 en el árbol del inducido 22. La
transformación en frío del material conduce a una compactación del
material de la superficie y, por lo tanto, a una rugosidad de la
superficie menor que 1 micrómetro.
La figura 3 muestra un fragmento incrementado de
la cazoleta de tope 40 de la figura 2, en el que en el árbol del
inducido 22 se fabrica, antes de la conformación integral de una
cazoleta de tope, un chaflán 70, que deja un espacio libre 7
correspondiente para la conformación integral del material a través
del rodillo de transformación 56. El chaflán 70 está realizado en
dos etapas en el ejemplo de realización, pero se puede fabricar
igualmente bien como un chaflán continuo 70. La dilatación radial 72
del chaflán 70 establece dentro de ciertos limites en combinación
con la presión de apriete a aplicar del rodillo de transformación 56
un diámetro 74 -por ejemplo de 3 a 4 milímetros- de la cazoleta de
tope 40, puesto que el material no se puede reformar en una medida
discrecional en el espacio libre 71 del chaflán 70. La curvatura de
la superficie de la cazoleta de tope 40 presenta un radio 76, que es
generado a través del basculamiento de la superficie de trabajo
axial 66 del rodillo de transformación 56 alrededor de un punto de
basculamiento 78 sobre el eje 64 del árbol del inducido 22 de
acuerdo con la dirección de la flecha 80. El rodillo de
transformación 56 es basculado en este caso según la dirección de la
flecha 80, por ejemplo, sobre una zona angular 80 de -5º a +20º. El
radio 76 es habitualmente menor que el radio de giro del rodillo de
transformación 56, puesto que el árbol 22 está durante el proceso
de transformación bajo tensión axial y es presionado después de
forma permanente.
En otra variación del procedimiento, un rodillo
de transformación giratorio 56 está dispuesto fijo estacionario y la
superficie frontal 28 del árbol 22 es presionada contra la
superficie de trabajo 66 del rodillo de transformación 56 y es
basculada alrededor de un ángulo de basculamiento 82 frente al eje
del
árbol 64.
árbol 64.
En otra alternativa del procedimiento, el árbol
22 gira alrededor de su eje 64 y es ajustado contra la superficie de
trabajo fija estacionaria 66 del rodillo de transformación 56 y se
bascula o bien el árbol del inducido 22 o el rodillo de
transformación 6 en la medida de un ángulo de basculamiento 82.
En estas variantes del procedimiento de acuerdo
con la invención es importante que la superficie frontal 28 del
árbol 22 gire frente a una superficie de trabajo 66 y que se
basculen estas dos superficies de forma continua una con respecto a
la otra. De esta manera se obtiene por medio de desplazamiento de
material una superficie de alta calidad de una cazoleta de tope 40,
que se puede conformar en uno o en los dos extremos 38, 39.
En otro ejemplo de realización, como
procedimiento para el desplazamiento del material se mueve una
herramienta de estampación arqueada bajo presión frente a la
superficie frontal 28, 30 del árbol 22, no obstante éste no tiene
que ser necesariamente un simple movimiento de rotación,
Con preferencia, el procedimiento de acuerdo con
la invención se utiliza para la fabricación de una unidad de
accionamiento de engranaje eléctrico, pero no está limitada a
ésta.
Claims (8)
1. Procedimiento para la fabricación de un árbol
(22), especialmente de un árbol de inducido (22) de un accionamiento
de motor eléctrico (10), en el que en al menos una superficie
frontal (28, 30) del árbol (22) se conforma, por medio de
transformación de material, una cazoleta de tope (40) arqueada, que
se puede apoyar en una superficie de tope axial (32, 34),
caracterizado porque la transformación del material se
realiza para la conformación integral de la cazoleta de tope (40)
por medio de un rodillo de transformación (56).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque una superficie de
trabajo (66) del rodillo de transformación (56) y la superficie
frontal (28, 30) del árbol (22) se giran relativamente entre sí, la
superficie frontal (28, 30) y la superficie de trabajo (66) se
desplazan axialmente relativamente entre sí y la superficie frontal
(28, 30) y la superficie de trabajo (66) se basculan relativamente
entre sí.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque se hace que el
material del árbol (22) fluya axial y/o radialmente a través de un
ajuste variable de la superficie frontal (28, 30) con respecto a la
superficie de trabajo (66), con lo que se genera una superficie lisa
comprimida de la cazoleta de tope (40).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque en la cazoleta
de tope (40) se forma integralmente un radio (76), que se determina
a través de la distancia de la superficie de trabajo (66) con
respecto a un punto de basculamiento (78) sobre un eje (64) del
árbol (22).
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque antes de la
conformación integral de al menos una cazoleta de tope (40) se
fabrica al menos un chaflán (70) en el árbol (22).
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se monta en
primer lugar al menos un componente (44, 18, 20, 21) -especialmente
un inducido (18) de un accionamiento (10) de motor eléctrico- sobre
el árbol y se forma integralmente a continuación al menos una
cazoleta de tope (40).
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la conformación
integral de al menos una cazoleta de tope (40) se realiza antes de
la conformación integral de un tornillo helicoidal (26) sobre el
árbol (22).
8. Dispositivo para la fabricación de un árbol
(22), especialmente de un árbol de inducido (22) de un accionamiento
(10) de motor eléctrico, que está fabricado de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores del procedimiento, en el que el
dispositivo (50) presenta una cabeza de transformación (54)
giratoria alrededor de un eje de giro (58) con un rodillo de
transformación (56) y al menos una unidad de ajuste (60, 62) para el
ajuste axial y/o radial y el basculamiento del rodillo de
transformación (56) frente al eje de giro (58).
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