ES2640244T3 - Rueda libre de cuerpo de bloqueo y caja de cuerpo de bloqueo para la misma - Google Patents

Rueda libre de cuerpo de bloqueo y caja de cuerpo de bloqueo para la misma Download PDF

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    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
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Abstract

Rueda libre de cuerpo de bloqueo (1) con un anillo interno (2), un anillo externo (3) dispuesto coaxialmente al mismo, una caja de cuerpo de bloqueo (4, 14), que está dispuesta en un intersticio entre el anillo interno (2) y el anillo externo (3), y una pluralidad de cuerpos de bloqueo (5), que en una situación de bloqueo forman una unión de arrastre por fricción con el anillo interno (2) y el anillo externo (3) y en una situación de marcha libre permiten un movimiento de rotación del anillo interno (2) con respecto al anillo externo (3), presentando la caja de cuerpo de bloqueo (4, 14) unas almas (6, 16) que discurren axialmente, distribuidas de manera equidistante a lo largo de su circunferencia así como unas cavidades, en las que en cada caso está alojado uno de los cuerpos de bloqueo (5), teniendo las almas (6, 16) una elasticidad mayor que los cuerpos de bloqueo (5), y presentando las almas (6, 16) una superficie de contacto elástico (7), que exclusivamente en la situación de marcha libre entra en contacto con el cuerpo de bloqueo (5) situado adyacente, caracterizada por que las almas (6, 16) están configuradas en cada caso esencialmente en forma de paralelepípedo y con una sección transversal convexa en la dirección axial, presentando las almas (6, 16) a continuación de la superficie de contacto elástico (7) un escalón (8) o ranura que discurre axialmente.

Description

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DESCRIPCION
Rueda libre de cuerpo de bloqueo y caja de cuerpo de bloqueo para la misma La invencion se refiere a una rueda libre de cuerpo de bloqueo.
Las ruedas libres de cuerpo de bloqueo encuentran aplicacion por ejemplo en acoplamientos direccionales, que en un sentido transmiten o soportan un par mediante arrastre de fuerza y en el sentido contrario permiten una marcha en vado. En este sentido, en el caso de las ruedas libres de cuerpo de bloqueo, los cuerpos de bloqueo se encuentran en la denominada situacion de bloqueo o posicion de bloqueo, cuando transmiten el par con arrastre de fuerza, es decir, arrastre por friccion, y en la denominada situacion de marcha libre o posicion de marcha libre, cuando permiten la marcha en vado.
Las ruedas libres de cuerpo de bloqueo convencionales presentan ademas de los cuerpos de bloqueo entre otros tambien una caja de cuerpo de bloqueo, en la que se alojan los cuerpos de bloqueo y resortes metalicos, que mantienen los cuerpos de bloqueo en su posicion por medio de fuerza elastica (el denominado contacto elastico de los cuerpos de bloqueo). Por tanto, este tipo de ruedas libres de cuerpo de bloqueo de construccion conocida estan compuestas por al menos tres componentes diferentes, lo que conlleva un esfuerzo de fabricacion correspondientemente elevado.
Una rueda libre de cuerpo de bloqueo de tipo generico se da a conocer por ejemplo por el documento FR-A-1 491 569 (en relacion con el documento US-A- 3 019 873).
El objetivo de la presente invencion es poner a disposicion una rueda libre de cuerpo de bloqueo de construccion especialmente sencilla.
Este objetivo se alcanza para una rueda libre de cuerpo de bloqueo mediante una rueda libre de cuerpo de bloqueo con las caractensticas de la reivindicacion 1. En las reivindicaciones dependientes se describen formas de realizacion ventajosas de la rueda libre de cuerpo de bloqueo.
La rueda libre de cuerpo de bloqueo segun la invencion tiene un anillo interno, un anillo externo dispuesto coaxialmente al mismo, una caja de cuerpo de bloqueo, que esta dispuesta en un intersticio entre el anillo interno y el anillo externo, y una pluralidad de cuerpos de bloqueo, que en una situacion de bloqueo forman una union de arrastre por friccion con el anillo interno y el anillo externo y en una situacion de marcha libre permiten un movimiento de rotacion del anillo interno con respecto al anillo externo. La caja de cuerpo de bloqueo presenta almas que discurren axialmente, distribuidas de manera equidistante a lo largo de su circunferencia asf como cavidades, en las que en cada caso esta alojado uno de los cuerpos de bloqueo. Las almas tienen una elasticidad mayor que los cuerpos de bloqueo. Ademas, las almas presentan una superficie de contacto elastico, que exclusivamente en la situacion de marcha libre entra en contacto con el cuerpo de bloqueo situado adyacente. Por el contrario, en la situacion de bloqueo, la superficie de contacto elastico no entra en contacto con el cuerpo de bloqueo situado adyacente.
Mediante la elasticidad mayor de las almas de la caja de cuerpo de bloqueo en comparacion con los cuerpos de bloqueo, estas actuan como elementos elasticos. Por tanto, con una construccion de este tipo puede prescindirse de los resortes metalicos, lo que lleva a una rueda libre de cuerpo de bloqueo de construccion especialmente sencilla y de fabricacion sencilla. Ademas existe la posibilidad de ajustar el comportamiento de contacto elastico de los cuerpos de bloqueo por un amplio intervalo mediante la seleccion de un material para el alma con una determinada elasticidad.
Los cuerpos de bloqueo estan fabricados preferiblemente a partir de un material metalico, por ejemplo a partir de un material de acero. De manera correspondiente, las almas presentan entonces una elasticidad que es mayor que la elasticidad de los materiales metalicos. Segun la invencion las almas estan configuradas en cada caso esencialmente en forma de paralelepfpedo y con una seccion transversal convexa en la direccion axial. Mediante la configuracion de las almas como cuerpos convexos es posible un modo de construccion compacto, que es resistente frente a las cargas mecanicas.
Ventajosamente el contacto entre la superficie de contacto elastico y el cuerpo de bloqueo situado adyacente en la situacion de marcha libre esta configurado como contacto de superficie. De este modo es posible un contacto elastico reproducible y fiable del cuerpo de bloqueo. Ademas, la puesta en contacto de superficie del cuerpo de bloqueo contrarresta un dano mecanico del alma, tal como podna aparecer por ejemplo con un contacto puntual entre cuerpo de bloqueo y alma.
Ademas, por el tamano del contacto de superficie puede influirse en las propiedades de contacto elastico. Asf, en general, con el tamano de la superficie de contacto aumenta la accion de contacto elastico.
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En una forma de realizacion ventajosa adicional la zona de la superficie del cuerpo de bloqueo, que en la situacion de marcha libre entra en contacto con la superficie de contacto elastico, esta configurada como superficie correspondiente a la superficie de contacto elastico. Dicho de otro modo, la zona de superficie del cuerpo de bloqueo mencionada anteriormente tiene una curvatura o forma, que corresponde a una imagen en negativo de la curvatura/forma de la superficie de contacto elastico. De este modo, en la situacion de marcha libre es posible un contacto de superficie entre la superficie de contacto elastico y el cuerpo de bloqueo.
Segun la invencion las almas, a continuacion de la superficie de contacto elastico, presentan un escalon o ranura que discurre axialmente. De este modo se expone la superficie de contacto elastico y puede asumir la accion de resorte, sin deformar la caja de cuerpo de bloqueo. Asf, el escalon o la ranura aumentan la accion de resorte de la superficie de contacto elastico.
Ventajosamente los cuerpos de bloqueo estan alojados en las cavidades con arrastre de forma, en particular a modo de union por retencion o encaje a presion. De este modo, por un lado, es posible un montaje o desmontaje sencillo de la rueda libre de cuerpo de bloqueo, por otro lado puede conseguirse un apoyo seguro de los cuerpos de bloqueo.
En una forma de realizacion ventajosa, las almas estan compuestas al menos en parte, en particular en la zona de la superficie de contacto elastico, por un material con una elasticidad mayor en comparacion con el material de la caja de cuerpo de bloqueo restante. De este modo, la accion de contacto elastico puede concentrarse en las almas, en particular en la zona de la superficie de contacto elastico. Por el contrario, las zonas restantes de la caja de cuerpo de bloqueo estan compuestas por un material con una elasticidad relativamente menor, de modo que se garantiza la estabilidad de forma de toda la caja.
En una forma de realizacion ventajosa al menos las almas estan compuestas por un material polimerico, en particular por una poliamida. De manera preferible el material polimerico contiene cargas, en particular en forma de fibras y/o esferas. Particularmente como material para las almas es adecuada la poliamida reforzada con fibra de vidrio, de manera especialmente preferible PA 66 GF 25 (poliamida 66 con un porcentaje en fibra de vidrio del 25%). Es posible que solo las almas o tambien toda la caja de cuerpo de bloqueo esten compuestas por los materiales mencionados anteriormente. Mediante el uso de los materiales mencionados anteriormente puede conseguirse un comportamiento de resorte especialmente ventajoso de las almas. Ademas es posible adaptar la elasticidad y el comportamiento de resorte de las almas mediante la seleccion del material y/o la relacion de mezcla del material base polimerico con respecto a la carga.
La caja de cuerpo de bloqueo segun la invencion presenta almas que discurren axialmente, distribuidas de manera equidistante a lo largo de su circunferencia asf como cavidades, en las que puede alojarse en cada caso un cuerpo de bloqueo. Las almas presentan una superficie de contacto elastico que en la situacion de marcha libre puede entrar en contacto con un cuerpo de bloqueo alojado en la cavidad situada adyacente.
La invencion se explica adicionalmente mediante ejemplos de realizacion en las figuras del dibujo. Muestran:
la figura 1, un fragmento de una representacion en corte de una rueda libre de cuerpo de bloqueo;
la figura 2, una vista en perspectiva de una caja de cuerpo de bloqueo;
la figura 3, una vista en corte de la caja de cuerpo de bloqueo de la figura 2;
la figura 4, un fragmento ampliado de la figura 3;
la figura 5, un fragmento de una representacion en corte de una caja de cuerpo de bloqueo adicional.
La figura 1 muestra un fragmento de una representacion en corte de una rueda libre de cuerpo de bloqueo 1. La rueda libre de cuerpo de bloqueo 1 presenta un anillo interno 2 y un anillo externo 3. El anillo externo 3 esta dispuesto coaxialmente al anillo interno 2. Entre el anillo interno 2 y el anillo externo 3 se forma un intersticio, cuyo ancho de intersticio esta designado con S en la figura 1. Dentro de este intersticio esta dispuesta una caja de cuerpo de bloqueo 4. La caja de cuerpo de bloqueo 4 tiene unas cavidades, en las que en cada caso esta colocado un cuerpo de bloqueo 5a, 5b, 5c. A este respecto los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c estan alojados en las cavidades con arrastre de forma, concretamente a modo de union por retencion o encaje a presion.
Los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c forman en una situacion de bloqueo una union de arrastre por friccion con el anillo interno 2 y el anillo externo 3. Por el contrario, en una situacion de marcha libre los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c permiten un movimiento de rotacion del anillo interno 2 con respecto al anillo externo 3.
En la figura 1, para un mejor entendimiento, el cuerpo de bloqueo 5a se muestra en la situacion de bloqueo y el cuerpo de bloqueo 5b se muestra en la situacion de marcha libre. En realidad todos los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c se encontranan en la situacion de bloqueo o en la situacion de marcha libre. La configuracion del contacto de
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arrastre por friccion en la situacion de bloqueo se simboliza en la figura 1 mediante la designacion E, mientras que la situacion de marcha libre se indica con la designacion A.
Las cavidades de la caja de cuerpo de bloqueo 4, en las que estan colocados los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c, estan separadas entre sf por almas 6a, 6b, 6c que discurren axialmente, distribuidas de manera equidistante a lo largo de la circunferencia del cuerpo de bloqueo 4. Estas almas 6a, 6b, 6c tienen una elasticidad mayor que los cuerpos de bloqueo 5a, 5b, 5c. Cada alma 6a, 6b, 6c presenta una superficie de contacto elastico 7. Esta superficie de contacto elastico 7, en la situacion de marcha libre, entra en contacto con el cuerpo de bloqueo 5a, 5b, 5c situado adyacente. Asf, en la figura 1, la superficie de contacto elastico 7 del alma 6b entra en contacto con el cuerpo de bloqueo 5b. Concretamente, entre la superficie de contacto elastico 7 del alma 6b y el cuerpo de bloqueo 5b situado adyacente se forma, en la situacion de marcha libre, un contacto de superficie (en la figura 1 designado con F) o un solapamiento. Por el contrario, la superficie de contacto elastico 7 del alma 6a no entra en contacto con el cuerpo de bloqueo 5a, porque este no se encuentra en la situacion de marcha libre, sino en la situacion de bloqueo.
Las almas 6a, 6b, 6c estan configuradas en cada caso esencialmente en forma de paralelepfpedo y presentan en la direccion axial una seccion transversal, que presenta un escalon 8 que discurre axialmente. Este escalon 8 se encuentra a continuacion de la superficie de contacto elastico 7.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la caja de cuerpo de bloqueo 4. La figura 3 muestra una vista en corte de la caja de cuerpo de bloqueo 4 de la figura 2. La caja de cuerpo de bloqueo 4 esta configurada esencialmente de forma anular y tiene una pluralidad de almas 6 distribuidas de manera equidistante por la circunferencia. Entre las almas 6 estan formadas unas cavidades, en las que pueden colocarse los cuerpos de bloqueo 5. La caja de cuerpo de bloqueo 4 representada en la figura 2 y la figura 3 esta compuesta por una poliamida reforzada con fibra de vidrio, concretamente por PA 66 GF 25.
La figura 4 muestra un fragmento ampliado de la figura 3. Las almas 6 aqrn mostradas presentan en cada caso un escalon 8.
La figura 5 un fragmento de una representacion en corte de una caja de cuerpo de bloqueo 14 adicional. La caja de cuerpo de bloqueo 14 se diferencia de la caja de cuerpo de bloqueo 4 representada en las figuras 1 a 4 en la configuracion de las almas. Mientras que las almas 6 de la caja de cuerpo de bloqueo 4 presentan un escalon 8 que discurre axialmente a continuacion de la superficie de contacto elastico 7, falta este escalon 8 en las almas 16 de la caja de cuerpo de bloqueo 14. Mas bien las almas 16, visto en la direccion axial, tienen una seccion transversal concava sin ningun abombamiento.
Lista de numeros de referencia
1 rueda libre de cuerpo de bloqueo
2 anillo interno
3 anillo externo
4 caja de cuerpo de bloqueo
5 cuerpo de bloqueo
6 alma
7 superficie de contacto elastico
8 escalon
14 caja de cuerpo de bloqueo 16 alma

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Rueda libre de cuerpo de bloqueo (1) con un anillo interno (2), un anillo externo (3) dispuesto coaxialmente al mismo, una caja de cuerpo de bloqueo (4, 14), que esta dispuesta en un intersticio entre el anillo interno (2) y el anillo externo (3), y una pluralidad de cuerpos de bloqueo (5), que en una situacion de bloqueo forman una union de arrastre por friccion con el anillo interno (2) y el anillo externo (3) y en una situacion de marcha libre permiten un movimiento de rotacion del anillo interno (2) con respecto al anillo externo (3), presentando la caja de cuerpo de bloqueo (4, 14) unas almas (6, 16) que discurren axialmente, distribuidas de manera equidistante a lo largo de su circunferencia asf como unas cavidades, en las que en cada caso esta alojado uno de los cuerpos de bloqueo (5), teniendo las almas (6, 16) una elasticidad mayor que los cuerpos de bloqueo (5), y presentando las almas (6, 16) una superficie de contacto elastico (7), que exclusivamente en la situacion de marcha libre entra en contacto con el cuerpo de bloqueo (5) situado adyacente, caracterizada por que las almas (6, 16) estan configuradas en cada caso esencialmente en forma de paralelepfpedo y con una seccion transversal convexa en la direccion axial, presentando las almas (6, 16) a continuacion de la superficie de contacto elastico (7) un escalon (8) o ranura que discurre axialmente.
  2. 2. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun la reivindicacion 1, en la que el contacto entre la superficie de contacto elastico (7) y el cuerpo de bloqueo (5) situado adyacente en la situacion de marcha libre esta configurado como contacto de superficie.
  3. 3. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que la zona de la superficie del cuerpo de bloqueo (5), que en la situacion de marcha libre entra en contacto con la superficie de contacto elastico (7), y la superficie de contacto elastico (7) estan configuradas como superficies correspondientes entre sf
  4. 4. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que los cuerpos de bloqueo (5) estan alojados en las cavidades con arrastre de forma, en particular a modo de union por retencion o encaje a presion.
  5. 5. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos las almas (6, 16) estan compuestas por un material polimerico, en particular por una poliamida.
  6. 6. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun la reivindicacion 5, en la que el material polimerico contiene cargas, en particular fibras y/o esferas.
  7. 7. Rueda libre de cuerpo de bloqueo segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que las almas (6, 16) estan compuestas por una poliamida reforzada con fibra de vidrio, en particular por PA 66 GF 25.
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