ES2298715T3 - Procedimiento de montaje de un anillo de retencion en un arbol de arranque electrico provisto de un bendix y su motor de arranque correspondiente. - Google Patents

Procedimiento de montaje de un anillo de retencion en un arbol de arranque electrico provisto de un bendix y su motor de arranque correspondiente. Download PDF

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Abstract

Procedimiento de montaje de un anillo de retención elástico abierto (21) en un árbol (17) rotativo de arranque eléctrico que comprende - un reductor de velocidad (13) acoplado al árbol (17) y que comprende una protuberancia (26); - un Bendix (10) que comprende un casquillo (18), un piñón (11) de arrastre de la corona de dentada de un motor de combustión interna y un dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) que por una parte, interviene entre el casquillo (18) y el piñón (11) y por otra parte, está intercalado axialmente entre el reductor de velocidad (13) y el piñón (11); - dos series de estrías (16, 15), que cooperan entre ellas y que se disponen respectivamente en el casquillo (18) del Bendix (10) y sobre el árbol (17) que penetra por el interior del casquillo (18); - un primer tope trasero (21) y un segundo tope delantero (22) dispuestos sobre el árbol (17) y escalonados a lo largo del árbol (17) para definir el recorrido de deslizamiento del Bendix (10) respectivamente entre la posición de reposo del piñón (11) y la posición de trabajo del piñón (11) engranado en la corona dentada; - una garganta (23) de posicionamiento anular prevista en el extremo trasero del árbol (17) para la introducción de un anillo de retención elástico abierto (21) que forma el primer tope trasero, en el cual el piñón (11), el dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) y el reductor de velocidad (13) constituyen un conjunto introducido, después de la colocación del anillo de retención (21) en su garganta (23), en un cárter (50) que comprende el arranque caracterizado por el hecho de que partiendo de una configuración en la cual la garganta (23) se encuentra atrasada con respecto a la protuberancia (26) del reductor de velocidad (13) en una zona de trabajo privada de acceso radial: - en una primera etapa se monta radialmente el anillo de retención (21) sobre un tramo de árbol (27) axial de sección progresiva que se encuentra en una zona de montaje radial accesible entre la garganta (23) y las estrías (15), - y en una segunda etapa, se desplaza axialmente el Bendix (10) hacia su posición de reposo de manera que impulsa el anillo de retención (21) a lo largo del tramo de árbol (27) hasta la garganta de posicionamiento (23), la cual se dispone en una zona de trabajo desprovista de acceso radial.

Description

Procedimiento de montaje de un anillo de retención en un árbol de arranque eléctrico provisto de un Bendix y su motor de arranque correspondiente.
Campo de la invención
La invención concierne un procedimiento de montaje de un anillo de retención elástico abierto en un árbol rotativo de arranque eléctrico, el cual está provisto de un Bendix que comprende un dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar como un dispositivo de rueda libre que coopera con dos series de estrías helicoidales con formas complementarias dispuestas respectivamente en el árbol y en un casquillo del Bendix, árbol el cual comprende un primer tope trasero y un segundo tope delantero escalonados a lo largo del árbol para definir el recorrido de deslizamiento del Bendix, entre las posiciones de reposo y de trabajo del piñón, estando formado el susodicho primer tope trasero por el susodicho anillo de retención elástico introducido en una garganta de posicionamiento anular del
árbol.
Estado de la técnica
En las figuras 1 y 2, un Bendix 10 de un arranque eléctrico, que comprende un piñón 11 de accionamiento de la corona dentada de un motor de combustión interna, como por ejemplo de vehículo automóvil. Ese Bendix 10 comprende igualmente un casquillo 18, llamado dispositivo de arrastre, y un dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar 12 aquí de rueda libre que interviene entre el piñón 11 y el casquillo 18 de forma cilíndrica. Se prevén dos series de estrías 15, 16 helicoidales con formas complementarias. El dispositivo de transmisión de rueda libre 12 se intercala axialmente entre el piñón 11 y un reductor de velocidad 13 que comprende una corona externa dentada interiormente 13a y que coopera con ruedas dentadas 14 llamadas satélites soportadas por un porta-satélites 14b. Ese reductor de velocidad está acoplado al extremo estriado del árbol del motor eléctrico del arranque como se puede ver en la figura 1 del documento WO 00/39454 al cual se remite para más precisiones, siendo ese reductor del tipo del que se describe en ese documento. El casquillo 18 es solidario con una jaula 19 que pertenece a la rueda libre 12. Se acopla un árbol 17 al porta-satélites 14b del reductor 13. Este árbol 17 penetra por el interior del casquillo 18 y del piñón 11.
Las dos series de estrías 15, 16 se disponen respectivamente en el árbol 17 y en el casquillo 18 cilíndrico del Bendix 10. El piñón 11 de este modo es hecho solidario con el casquillo 18 por el dispositivo de transmisión de rueda libre 12, el cual permite desplazar el piñón 11 durante la etapa normal de arranque, y de desembragar la unión mecánica de arrastre en rotación cuando la velocidad de rotación del piñón 11 se hace superior a la del casquillo 18. Al final del arranque del motor de combustión interna, la presencia del dispositivo de rueda libre 12 evita que el piñón 11 engranado en la corona dentada del motor de combustión interna arrastre el rotor del motor eléctrico del arranque a una velocidad excesiva susceptible de dañar este último. Se puede producir esta situación cuando el automovilista no corta la alimentación del contactor electromagnético del arranque inmediatamente después del
arranque.
La rueda libre 12 ilustrada en la figura 1 es del tipo de rodillos 20 que intervienen entre una pista de la jaula 19 solidaria con el casquillo 18 y una pista interior solidaria con el piñón 11. Pero es evidente que se puede utilizar cualquier otro dispositivo de transmisión unidireccional, en particular un elemento de acoplamiento que se pueda desembragar con un embrague cónico de fricción como se describe por ejemplo en el documento FR 2772433.
En el final del arranque, el Bendix 10 tiende a girar en sentido contrario en las estrías 15 del árbol 17, lo que genera una fuerza axial que tiende a llevar el extremo 25 del casquillo 18 hacia un tope trasero solidario con el árbol 17, el cual está formado por un anillo de retención elástico 21 situado en la parte opuesta al piñón 11. Esta fuerza axial de reacción se añade a las fuerzas de recuperación del núcleo móvil del contactor electromagnético de diseño clásico, después del corte de la alimentación de este último, por medio de una horquilla (no representada) que pivota alrededor de un eje y de la cual un extremo está unido al núcleo móvil y el otro extremo libre se aloja en la garganta 18a para provocar la traslación del Bendix. Un contactor electromagnético como ese y una horquilla como esa se describen en el documento WO 00/39454 citado anteriormente. El piñón 11 se escapa rápidamente de la corona dentada con una velocidad suficiente como para evitar el desgaste y la deterioración de los extremos de los
dientes.
Se dispone en el árbol 17 un tope delantero 22 del Bendix para definir la posición de fin de carrera del piñón 11 engranado en la corona dentada. El intervalo axial que separa el tope delantero 22 del anillo de retención 21 determina el recorrido de deslizamiento del Bendix 10, respectivamente entre la posición de reposo y la posición de trabajo del piñón 11.
El anillo de retención 21 (figura 2) está abierto, presentando una forma de C, y un espesor del orden de 1 a 1.5 mm. La separación entre las puntas 24 de los extremos de la C es ligeramente inferior al diámetro de la garganta de posicionamiento 23 prevista en el extremo trasero del árbol 17 del Bendix 10. En la posición de reposo, el extremo 25 del casquillo 18 hace tope contra el anillo de retención 21.
\newpage
Las normas de montaje habituales de ese tipo de anillos elásticos consisten en ejercer un empuje radial (flecha F, figura 1) sobre la parte mediana del anillo 21 para introducirlo en la garganta de posicionamiento 23 según una dirección perpendicular al árbol 17. El acercamiento de las puntas 24 después de la introducción permite una fijación estable del anillo de retención 21 en la garganta 23.
Un montaje radial de esas características del anillo de retención 21 de un Bendix conocido es posible únicamente si la garganta de posicionamiento 23 es accesible frente a la protuberancia 26 del reductor de velocidad 13. Esta protuberancia 26 consiste por ejemplo en tetones 13b amortiguadores elásticos recibidos en el interior de alojamientos 50a del cárter 50 (parcialmente representado) del arranque. De ese modo esos medios elásticos 13b permiten un movimiento de rotación que permite amortiguar los choques y pues una reducción de ruido. Para más precisiones, se remite por ejemplo al documento WO 00/39454. Como variante de realización, esta protuberancia 26 puede estar formada por tetones no elásticos.
El conjunto formado por el piñón 11, el dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar 12 y el reductor de velocidad 13 se introduce, después de la colocación del anillo de retención 21 en su garganta 23, en el cárter 50 del arranque.
El árbol 17 del Bendix 10 se debe prolongar axialmente una distancia L para permitir la introducción del anillo de retención 21. Se obtiene como resultado un aumento del espacio ocupado longitudinalmente por el arranque.
En el documento FR 2518176 el arranque presenta un primer tope trasero, con la forma de un anillo de retención, y un arrollamiento que constituye un tope delantero para un armazón que coopera axialmente con un Bendix vía elementos de unión.
En ese documento el arranque está desprovistote reductor de velocidad y se dispone el anillo de retención en una zona accesible.
Además el tope delantero no se dispone en el árbol del arranque.
En el documento US. 5953 955 se prevé un tope trasero para el Bendix, que se monta en una garganta del árbol del arranque por deformación, siendo el tope inicialmente de forma troncocónica.
En esos dos documentos no se prevé un tope trasero en la forma de un anillo elástico abierto.
Objeto de la invención
La invención tiene por objetivo solucionar esos inconvenientes, y elaborar un procedimiento de montaje que facilite la introducción del anillo elástico y abierto de fijación de un Bendix con topes sobre estrías, que no necesite una prolongación del árbol del arranque.
Según la invención este problema está resuelto por la parte caracterizante de la reivindicación 1.
El anillo de retención se coloca radialmente sobre el árbol en una zona libre de cualquier pieza cercana, y un desplazamiento manual del Bendix en el sentido axial impulsa a continuación el anillo a la garganta más retrasada, donde el acceso radial no sería posible. Un montaje como ese permite reducir el espacio ocupado longitudinalmente por el arranque.
La invención concierne igualmente un arranque eléctrico para vehículo automóvil caracterizado por la parte caracterizante de la reivindicación 4.
Gracias a esta disposición se puede montar el anillo de retención en una garganta de posicionamiento que se encuentra en una zona de trabajo privada de acceso radial sin aumentar el espacio ocupado longitudinalmente por el arranque.
Se puede completar el dispositivo ventajosamente por una o varias de las características siguientes:
- la garganta de posicionamiento comprende una cara frontal destinada a bloquear axialmente el anillo de retención en la zona de trabajo;
- la garganta de posicionamiento queda delimitada en frente de la cara frontal, por una cara de tope anular, cuya anchura es superior a la de la cara frontal;
- se elige la longitud axial de la garganta que separa la cara frontal de la cara de tope para recibir uno o varios anillos de fijación elásticos;
- la garganta de posicionamiento está separada axialmente de las estrías del árbol del Bendix por un tramo de árbol de forma troncocónica.
Breve descripción de las figuras
Otras ventajas y características se harán más evidentes a partir de la descripción que viene a continuación de un procedimiento de montaje según la invención dado a título de ejemplo no limitativo, y representado en las figuras en anexo, en las cuales;
- la figura 1 muestra una vista de sección del Bendix de un arranque de la técnica anterior; la
- figura 2 es una vista de detalle del anillo de retención que constituye el tope trasero del árbol del Bendix;
- la figura 3 es una vista parcial esquemática de sección y a escala ampliada de una parte del árbol del Bendix que permite la realización del procedimiento de montaje según la invención;
- las figuras 4 y 5 representan vistas idénticas a la figura 1, que ilustran las etapas de montaje según la invención del anillo de retención, en el caso de no presentar acceso a la garganta de posicionamiento según la figura 3.
Descripción de un ejemplo de realización según la invención
En las figuras 3 a 5, se utilizarán los mismos números de referencia para designar piezas similares o idénticas a las de las figuras 1 y 2.
En referencia a la figura 3, la garganta de posicionamiento anular 23 del árbol 17 del Bendix 10 está separada axialmente de las estrías 15 internas por un tramo de árbol 27 de sección progresiva, por ejemplo troncocónica. El diámetro D1 del tramo de árbol 27 del lado de las estrías 15 es inferior a aquél D2 que queda cerca de la cara frontal 28 de la garganta 23. La cara frontal 28 es fundamentalmente perpendicular al eje longitudinal del árbol 17, pero puede igualmente estar inclinada y presentar un perfil no rectilíneo.
El diámetro D1 del tramo de árbol 27 se acerca al diámetro admisible por el anillo de retención elástico abierto sin deformación elástica de este último. De preferencia, el diámetro D1 es igual al diámetro D3 de fondo de garganta 23 preconizado por el fabricante del anillo 21.
Enfrente de la cara frontal 28, la garganta 23 queda delimitada por una cara de tope 29 anular, cuya anchura corresponde a la diferencia entre los diámetros D4 y D3. Esta anchura es suficiente para resistir el empuje axial debido al retorno del Bendix a la posición de reposo, y es superior a la anchura de la cara frontal 28 que corresponde a la diferencia entre los diámetros D2 y D3. Ventajosamente, la cara 29 pertenece a un exceso de espesor que presenta el árbol 17 para su fijación al porta-satélite 14b. Este exceso de espesor presenta un diámetro superior al del
tramo 27.
La zona de montaje radial del anillo 21 elástico se efectúa en una primera etapa en el espacio axial d que se encuentra entre la protuberancia 26 y el extremo de las estrías 15. Este espacio d permite la colocación radial del anillo 21 sobre la parte accesible del tramo de árbol 27.
La figura 4 ilustra esta primera etapa de colocación del anillo de retención 21 en el espacio accesible. Basta empujar radialmente el anillo 21 a lo largo del tramo de árbol 27 como en la figura 1. La protuberancia 26 no impide esta operación de montaje. Ventajosamente, como se puede ver en las figuras 4 y 5, las protuberancias 26 no presentan todas la misma forma. Algunas de estas protuberancias son más cortas para reducir adicionalmente la longitud axial del árbol 17 y permitir un montaje sencillo del anillo elástico.
Para trasladar el anillo de retención 21 a la garganta de posicionamiento 23 que se encuentra atrasada con respecto a la protuberancia 26, se desplaza el Bendix 10 en el sentido de la flecha F1, de manera que el extremo trasero 25 del casquillo 18 empuja radialmente el anillo 21 a lo largo del tramo de árbol 27, y en dirección del reductor 13, hasta que encaja en la garganta de posicionamiento 23. Es posible de este modo introducir el anillo de retención 21 en la garganta de posicionamiento 23 que se encuentra en una zona de trabajo privada de acceso radial, y sin aumentar sin embargo el espacio ocupado longitudinalmente por el arranque. Durante su desplazamiento a lo largo del tramo de árbol 27, el anillo 21 se abre progresivamente cerrándose a continuación cuando cae en la garganta
23.
Por supuesto, sin salir del marco de la invención, las protuberancias 26 pueden consistir en cualquier disposición diferente a tetones elásticos (por ejemplo de elastómero) o de plástico destinados a cooperar con el cárter del arranque. Podría tratarse por ejemplo de un saliente de la corona exterior del reductor de velocidad. Se debe entender por protuberancia, cualquier dispositivo que impida el acceso radial directo a la garganta 23 destinada a recibir el
tope 21.
\newpage
Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citadas por el solicitante se muestra únicamente para conveniencia del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tenido una gran precaución a la hora de recopilar las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes declina cualquier responsabilidad al respecto.
Documentos de la patente citados en la descripción
\bullet WO 0039454 A [0002] [0005] [0009]
\bullet FR 2772433 [0004]
\bullet FR 2518176 [0012]
\bullet US 5953955 A [0014].

Claims (10)

1. Procedimiento de montaje de un anillo de retención elástico abierto (21) en un árbol (17) rotativo de arranque eléctrico que comprende
- un reductor de velocidad (13) acoplado al árbol (17) y que comprende una protuberancia (26);
- un Bendix (10) que comprende un casquillo (18), un piñón (11) de arrastre de la corona de dentada de un motor de combustión interna y un dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) que por una parte, interviene entre el casquillo (18) y el piñón (11) y por otra parte, está intercalado axialmente entre el reductor de velocidad (13) y el piñón (11);
- dos series de estrías (16, 15), que cooperan entre ellas y que se disponen respectivamente en el casquillo (18) del Bendix (10) y sobre el árbol (17) que penetra por el interior del casquillo (18);
- un primer tope trasero (21) y un segundo tope delantero (22) dispuestos sobre el árbol (17) y escalonados a lo largo del árbol (17) para definir el recorrido de deslizamiento del Bendix (10) respectivamente entre la posición de reposo del piñón (11) y la posición de trabajo del piñón (11) engranado en la corona dentada;
- una garganta (23) de posicionamiento anular prevista en el extremo trasero del árbol (17) para la introducción de un anillo de retención elástico abierto (21) que forma el primer tope trasero,
en el cual el piñón (11), el dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) y el reductor de velocidad (13) constituyen un conjunto introducido, después de la colocación del anillo de retención (21) en su garganta (23), en un cárter (50) que comprende el arranque
caracterizado por el hecho de que partiendo de una configuración en la cual la garganta (23) se encuentra atrasada con respecto a la protuberancia (26) del reductor de velocidad (13) en una zona de trabajo privada de acceso
radial:
- en una primera etapa se monta radialmente el anillo de retención (21) sobre un tramo de árbol (27) axial de sección progresiva que se encuentra en una zona de montaje radial accesible entre la garganta (23) y las estrías (15),
- y en una segunda etapa, se desplaza axialmente el Bendix (10) hacia su posición de reposo de manera que impulsa el anillo de retención (21) a lo largo del tramo de árbol (27) hasta la garganta de posicionamiento (23), la cual se dispone en una zona de trabajo desprovista de acceso radial.
2. Procedimiento de montaje según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se utiliza un tramo de árbol (27) de sección creciente hacia la garganta de posicionamiento (23).
3. Procedimiento de montaje según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el casquillo (18) presenta una cara trasera (25) que durante la segunda etapa empuja axialmente, en dirección del reductor de velocidad (13), el anillo de retención (21) a lo largo del tramo de árbol (27) hasta su colocación en la garganta de posicionamiento (23).
4. Arranque eléctrico para vehículo automóvil que comprende:
- un árbol rotativo (17);
- un reductor de velocidad (13) acoplado al árbol (17) y que comprende una protuberancia (26);
- un Bendix (10) que comprende un casquillo (18), un piñón (11) de arrastre de la corona dentada de un motor de combustión interna y un dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) que por una parte, interviene entre el casquillo (18) y el piñón (11) y por otra parte, está intercalado axialmente entre el reductor de velocidad (13) y el piñón (11);
- dos series de estrías (16, 15), que cooperan entre ellas y que se disponen respectivamente en el casquillo (18) del Bendix (10) y sobre el árbol (17) que penetra por el interior del casquillo (18);
- un primer tope trasero (21) y un segundo tope delantero (22) dispuestos sobre el árbol (17) y escalonados a lo largo del árbol para definir el recorrido de deslizamiento del Bendix (10) respectivamente entre la posición de reposo del piñón (11) y la posición de trabajo del piñón (11) engranado en la corona dentada;
- una garganta (23) de posicionamiento anular prevista en el extremo trasero del árbol (17) para la introducción de un anillo de retención elástico abierto (21) que forma el primer tope trasero,
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en el cual el piñón (11), el dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) y el reductor de velocidad (13) constituyen un conjunto destinado a ser introducido, después de la colocación del anillo de retención (21) en su garganta (23), en un cárter (50) que comprende el arranque
caracterizado por el hecho de que la garganta de posicionamiento (23) se encuentra en una zona de trabajo privada de acceso radial, y atrasada con respecto a una protuberancia (26) del reductor de velocidad (13) destinado a ser recibido en el cárter (50), y por el hecho de que la garganta de posicionamiento (23) está separada axialmente de las estrías (15) del árbol (17) por un tramo de árbol (27) de sección progresiva, siendo inferior el diámetro (D1) en el lado de las estrías (15) al diámetro (D2) cercano a la cara frontal (28) de la susodicha garganta.
5. Arranque eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la garganta de posicionamiento (23) comprende una cara frontal (28) dispuesta para bloquear axialmente el anillo de retención (21) en la zona de trabajo.
6. Arranque eléctrico según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la garganta de posicionamiento (23) queda delimitada frente a la cara frontal (28), por una cara de tope (29) anular, cuya anchura es superior a la de la cara frontal (28).
7. Arranque eléctrico según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que se elige la longitud axial de la garganta que separa la cara frontal (28) de la cara de tope (29) para recibir uno o varios anillos de fijación (21) elásticos.
8. Arranque eléctrico según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por el hecho de que la cara de tope (29) pertenece a un exceso de espesor que presenta el árbol (17) para su fijación a un porta-satélites (14b) que pertenece al reductor de velocidad (13).
9. Arranque eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por el hecho de que la garganta de posicionamiento (23) está separada axialmente de las estrías (15) del árbol (17) por un tramo de árbol (27) de forma troncocónica.
10. Arranque eléctrico según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de acoplamiento que se puede desembragar (12) consiste en una rueda libre.
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