ES2643569T3 - Desacoplador con sistema de rueda libre y amortiguación de vibraciones - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Desacoplador con sistema de rueda libre y amortiguacion de vibraciones

La presente invencion se refiere a un sistema desacoplador con funcionamiento de rueda libre y a un mecanismo de amortiguacion de vibraciones que puede aplicarse a conexiones mecanicas, tales como alternadores en vehfculos. El mecanismo desacoplador segun la invencion presenta un sistema a prueba de fallos y tambien puede estar configurado para funcionar como un embrague unidireccional de manera simple.

Descripcion de la tecnica anterior

Los desacopladores de alternador de rueda libre (OAD) con un sistema de rueda libre se utilizan en algunos tipos de conexiones de accionamiento tales como alternadores electricos en vehfculos automoviles, entre otros, para permitir la transmision de potencia desde un arbol de accionamiento hasta un arbol accionado, de manera que el arbol accionado puede rotar a una velocidad mas rapida que el arbol de accionamiento o en un sentido de rotacion diferente. En estas situaciones, el desacoplador permite el paso de vueltas entre el arbol de accionamiento y el arbol accionado, proporcionando un sistema de rueda libre que permita que los dos arboles roten independientemente uno de otro. Ademas, el desacoplador tambien permite cambiar la frecuencia de resonancia natural del sistema de correa de accesorios de un motor de combustion interna, reduciendo el ruido y la vibracion del sistema en su conjunto y aumentando la vida util de algunos componentes crfticos tales como el tensor de correa.

El documento WO 2011/160208 se refiere a un desacoplador que presenta un buje de entrada configurado para acoplar el desacoplador a un arbol de accionamiento, un elemento de salida que presenta una roldana de polea y se acciona por el buje de entrada, un embrague unidireccional, y al menos un resorte de aislamiento. Se transmite potencia rotatoria en un sentido de rotacion predeterminado desde el buje de entrada, a traves del embrague unidireccional, a traves del resorte de aislamiento y hasta el elemento de salida.

En algunos acoplamientos de transmision de par motor que utilizan una polea accionada por una correa para transmitir par motor hasta un arbol, un resorte de embrague o resorte enrollado esta dispuesto en el interior de la polea, en contacto directo con la pista interior de polea. El buje de eje o el arbol accionado esta dispuesto internamente en el resorte de embrague, de manera que el resorte de embrague realiza la funcion de transmision de par motor. En cualquier caso, se requiere un contacto por friccion entre el resorte de embrague y la superficie interior de la polea de manera que el arbol de accionamiento esta acoplado al arbol accionado. Esta friccion implica altos niveles de compresion y puede provocar gran desgaste sobre los componentes del embrague, y en particular sobre la polea. Para soportar los altos niveles de tension y proporcionar una durabilidad aceptable del sistema, la polea, y especialmente su pista interior, debe fabricarse de un material muy resistente, tal como acero, y tiene que someterse preferiblemente a un tratamiento termico para aumentar su resistencia. Estos requisitos aumentan el peso y los costes del desacoplador, y requieren procesos de produccion mas complejos.

Ademas, el mecanismo desacoplador debe comprender un resorte de torsion u otros medios equivalentes que pueden alterar sustancialmente la frecuencia de resonancia natural (tal como se menciono anteriormente), y por tanto garantizar el rendimiento de transmision de potencia mejorado. Normalmente, este resorte esta dispuesto en el interior del resorte de embrague, entre este y el arbol o el buje de eje. Al proporcionar el efecto de amortiguacion de vibraciones, el resorte de torsion no necesita ejercer una friccion de contacto con los otros componentes del desacoplador. Sin embargo, cuanto mas grande es el resorte, mayor es su resistencia para el nivel requerido de par motor para la aplicacion. Sin embargo, las dimensiones del resorte de torsion estan limitadas por el espacio interno reducido del resorte de embrague.

El documento WO2012061936, por ejemplo, describe un desacoplador que puede colocarse entre un eje (por ejemplo, para un arbol de alternador), y un elemento de transmision de potencia (por ejemplo, una) en un motor. El desacoplador incluye un buje de eje que esta montado en la polea, enganchando el elemento de transmision de potencia y un resorte que proporciona aislamiento entre el buje y el arbol. El desacoplador proporciona amortiguamiento en un valor preestablecido entre el buje y la polea. Este documento muestra el resorte de embrague en contacto con la pista en la superficie interior de la polea para proporcionar enganche por friccion, y el resorte de torsion dispuesto internamente al resorte embrague, que proporciona amortiguacion de vibraciones.

El documento WO2012061930, por ejemplo, se refiere a un ensamblaje de desacoplador para utilizarse entre un eje y un elemento utilizado para accionar el arbol. El desacoplador incluye una polea, un buje y un resorte de torsion helicoidal. Los dos extremos del resorte pueden engancharse, al menos indirectamente, a la polea y al buje para la transferencia de par motor entre los mismos. Al menos un extremo del resorte se engancha con una estructura de enganche (o bien en la polea o bien en el buje) que incluye un reborde axial helicoidal y una pared de accionamiento. El resorte transfiere par motor en un sentido a traves de la pared de accionamiento (por ejemplo, cuando la polea rota mas rapido que el buje), pero el extremo del resorte no esta unido de manera fija a la pared de accionamiento. Esta invencion no permite que se produzca rueda libre y amortiguacion

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antivibraciones simultaneas, ni puede encontrarse ninguna otra invencion en el estado de la tecnica que muestre estas dos caracterfsticas juntas, mientras que tambien utilizan un cuerpo de polea de material ligero.

Otra desventaja encontrada en el estado de la tecnica de desacopladores, tales como los documentos mencionados anteriormente en la presente memoria, es la aparicion de fugas del lubricante utilizado para lubricar el resorte de embrague, el resorte de torsion y otras partes, debido a la fuerza centrffuga generada cuando el desacoplador esta en funcionamiento. Como puede observarse en los desacopladores de los documentos de la tecnica anterior citados en la presente memoria, el buje de eje o los cojinetes estan habitualmente en contacto directo con la pista interior de la polea, de manera precisa en la region en la que se expulsa el lubricante por fuerza centrffuga. Esta zona de contacto entre el buje de eje y la polea no esta completamente libre de fugas. Los sellos pueden utilizarse para reducir las fugas entre estas partes, pero la incorporacion de medios de sellados de un componente adicional al ensamblaje de desacoplador, que aumenta la complejidad de construccion y sus costes. Ademas, los resortes no estan completamente aislados dentro del interior del alojamiento de desacoplador, lo que tambien contribuye a las fugas de lubricante.

Ademas, no existen ejemplos en la tecnica anterior de un OAD con un diseno a prueba de fallos que permitiese que el desacoplador continue funcionando durante un periodo de tiempo, en el caso de fallo o rotura del resorte de torsion. En todos los ejemplos de desacopladores anteriores, cuando el resorte de torsion se rompe, la polea pierde todas las funciones, fallando al transmitir el par motor al arbol accionado. Si la aplicacion del desacoplador es sobre un alternador de automovil, el vehfculo solo funcionara hasta que la baterfa se agote, y entonces el vehfculo se detendra completamente debido a la descarga de la baterfa debido a que el alternador ya no esta proporcionando energfa electrica.

Los mecanismos a prueba de fallos permitiran que el desacoplador continue funcionando como si fuese una polea rfgida, al menos durante un periodo de tiempo, hasta que polea danada pueda sustituirse.

Finalmente, el desacoplador con un sistema de rueda libre integral puede funcionar solo como un sistema de rueda libre, tales como embragues unidireccionales (embrague unidireccional - OWC) sin un sistema de absorcion de vibraciones por medio de una adaptacion de sistema simple.

Objetivos de la invencion

Un primer objetivo de la invencion es proporcionar un desacoplador que realiza funciones tanto de rueda libre como de amortiguacion de vibraciones, y, en el que la polea puede estar fabricada de materiales de baja resistencia, sin tratamientos superficiales, con bajos costes y buena durabilidad.

Otro objetivo de la invencion es proporcionar un desacoplador con un resorte de torsion de un diametro mas grande, proporcionando de ese modo capacidad de par motor mas alta en el mismo espacio disponible para el sistema, minimizando de ese modo la posibilidad de fallo de rotura del resorte de torsion si se sobrecarga. Esta ventaja permite el par motor mas alto sobre el resorte de torsion sin la utilizacion de componentes adicionales que limitan el par motor y disminuyen la tension sobre el resorte de torsion.

Otro objetivo de la invencion es proporcionar un desacoplador provisto de una construccion simple que es resistente al agua y puede reducir las fugas de lubricante debido a la fuerza centrffuga. Tambien es el objetivo de la invencion proporcionar un desacoplador con un mecanismo a prueba de fallos, que permite el ensamblaje para continuar funcionando, garantizando que el par motor continua transmitiendose, incluso en caso de fallo o rotura del resorte de torsion o el resorte de embrague.

Finalmente, es un objetivo de la invencion proporcionar un desacoplador que puede funcionar como un OAD desacoplado asf como un embrague unidireccional, a partir de modificaciones simples a la construccion del ensamblaje.

Breve descripcion de la invencion

Los objetivos de la invencion se logran mediante un desacoplador con sistema de rueda libre y amortiguacion de vibraciones segun la reivindicacion 1.

En una forma de realizacion, la pared radial de la segunda pieza de buje puede extenderse radialmente hacia la pista interior de la polea, y las piezas de buje primera y segunda estan dispuestas con un hueco entre las mismas.

El resorte de embrague puede disponerse entre la superficie externa del arbol y las superficies interiores del buje de eje, estando enganchado por friccion con las superficies interiores de las piezas de buje, o entre la superficie exterior del buje de eje y la superficie interior del resorte de torsion, estando enganchado por friccion con las superficies exteriores del buje de eje.

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Preferentemente, el arbol presenta una primera zona extrema, que se ajusta a una parte de diametro interior mas pequeno de la primera pieza de buje, una segunda zona extrema, que se ajusta por interferencia a un elemento de rodamiento, y una region central con un diametro exterior mas pequeno que las zonas de extremo de arbol primera y segunda.

Preferentemente, al menos un elemento de rodamiento esta montado entre la polea y la primera pieza de buje de eje. Al menos un elemento de rodamiento esta montado entre la polea y el arbol, permitiendo el movimiento de rotacion relativo entre la polea y el arbol. El elemento de rodamiento puede comprender al menos uno de un cojinete de rodillos, un casquillo de cojinete y un anillo de cojinete.

La pista interior de polea puede comprender un elemento de tope (“stopper”), que se ajusta al primer extremo de resorte de torsion y la pista exterior de polea puede comprender un elemento de tope, que se ajusta al segundo extremo de resorte de torsion cuando la polea esta en movimiento de rotacion.

Alternativamente, la polea comprende una primera parte con diametro interior mas pequeno, que se extiende radialmente hacia el buje de ejes, y una parte central con diametro interior mayor, que da lugar a un lado de cavidad de alojamiento en el cual se establece el resorte de torsion, estando este lado de cavidad de alojamiento cerrado por una pared de contencion de fugas de lubricante formada por la transicion entre el diametro interior mas pequeno de polea y el diametro interior mayor de polea, y el lado axialmente opuesto esta limitado por la segunda pieza de buje.

Alternativamente, el desacoplador comprende un anillo de cojinete montado en la pista interior de polea, y un casquillo de cojinete montado entre la primera pieza de buje y el anillo de cojinete, en el que el anillo de cojinete presenta un elemento de tope que ajusta el primer extremo de resorte de torsion cuando la polea esta en movimiento de rotacion, y en el que un resorte de torsion se establece en el interior de una cavidad de

alojamiento limitada por el anillo de cojinete en la direccion axial y por la segunda pieza de buje.

Preferentemente, la cavidad de alojamiento presenta una longitud axial mas pequena que la longitud axial de resorte de torsion, de manera que el resorte de torsion dispuesto en el interior del alojamiento ejerce una fuerza axial F1 sobre la segunda pieza de buje, y la segunda pieza de buje ejerce una fuerza de friccion Fat al menos sobre el elemento de rodamiento, cuando la segunda pieza de buje rota con respecto a la polea.

Alternativamente, la segunda pieza de buje presenta una parte de diametro interior mayor y una parte de

diametro interior mas pequeno, proporcionando una cavidad entre la parte de diametro interior mayor y la parte de diametro interior mas pequeno, la primera pieza de buje que presenta una parte de diametro interior mas pequeno, que se ajusta por interferencia sobre el arbol, y una parte de diametro interior mayor, proporcionando una cavidad entre la parte de diametro interior mas pequeno y la parte de diametro interior mayor, estando la cavidad proporcionada en la segunda pieza de buje dispuesta de manera contigua con la cavidad proporcionada en la primera pieza de buje, y estando el resorte de embrague establecido en el interior de las cavidades del primer buje y el segundo buje.

La primera pieza de buje y la segunda pieza de buje tienen, cada una, un extremo interior con medios de acoplamiento a traves de los que las dos piezas de buje se acoplan entre si.

Un elemento de sellado se coloca opcionalmente sobre el hueco entre la primera pieza de buje y la segunda pieza de buje.

El reborde de la arandela y el reborde de la pared puede cada una presentar un grosor de tamano igual al huelgo entre la segunda pieza de buje y la primera pieza de buje. La pista interior de la polea puede presentar un rebaje en la region de contacto con la pared radial de la segunda pieza de buje y la arandela, presentando el rebaje un tope interno que puede entrar en contacto con la pared radial, bloqueando la segunda pieza de buje para impedir la rotacion con respecto a la polea solo cuando el reborde se superpone con el reborde.

La polea puede realizarse en acero, aluminio o materiales polimericos.

Breve descripcion de los dibujos

La presente invencion se describira, a continuacion en la presente memoria, con mayor detalle basandose en un ejemplo de ejecucion representado en los dibujos. Las figuras muestran:

La figura 1A es una vista en despiece ordenado de los componentes del desacoplador segun una primera forma de realizacion de la invencion;

la figura 1B es una vista en despiece ordenado de los componentes del desacoplador segun una segunda forma de realizacion de la invencion;

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la figura 2A es una vista en seccion transversal del desacoplador mostrado en la figura 1A en un estado ensamblado;

la figura 2B es una vista en seccion transversal del desacoplador mostrado en la figura 1 B en un estado ensamblado;

la figura 3 es un diagrama de bloques que muestra esquematicamente la disposicion interna del desacoplador segun la invencion;

las figuras 4A, 4B y 4C son vistas en seccion transversal de tres metodos de reduccion del huelgo entre los componentes de buje primero y segundo segun la invencion para impedir fugas de lubricante del interior del subsistema de embrague unidireccional;

la figura 5 es una vista en seccion transversal del mecanismo a prueba de fallos del resorte de torsion y el sistema de embrague del desacoplador, que muestra el acoplamiento entre la primera pieza de buje, la segunda pieza de buje y la arandela de tope en el estado de funcionamiento normal;

la figura 6 es una vista en seccion transversal del mecanismo a prueba de fallos del resorte de torsion y el sistema de embrague del desacoplador que muestra el acoplamiento entre la primera pieza de buje, la segunda pieza de buje y la arandela de tope funcionando en el modo a prueba de fallos;

las figuras 7A y 7B son las secciones transversales detalladas del acoplamiento entre la segunda pieza de buje y la arandela de tope en los modos normal y a prueba de fallos, respectivamente;

la figura 8 muestra la cara de pared de la segunda pieza de buje con el reborde de buje durante el funcionamiento en el modo a prueba de fallos;

la figura 9 muestra la cara de la arandela de tope en contacto con la pared de la segunda pieza de buje, durante el funcionamiento en el modo a prueba de fallos;

las figuras 10A y 10B son las vistas en seccion transversal detalladas de la disposicion de la segunda pieza de buje y la placa de tope con respecto a la polea en funcionamiento normal y modo a prueba de fallos respectivamente, que muestran el bloqueo entre la polea y la segunda pieza de buje; y

la figura 11A es una vista en seccion transversal del desacoplador segun la forma de realizacion de la figura 1A que muestra el embrague unidireccional pero sin el resorte de torsion.

La figura 11B es una vista en seccion transversal del desacoplador segun la forma de realizacion de la figura 1B que muestra el embrague unidireccional pero sin el resorte de torsion.

La figura 12 es una vista en seccion transversal del desacoplador segun la forma de realizacion de la figura 1B que muestra fuerzas ejercidas por el resorte de torsion sobre el buje de eje y por el buje de eje sobre el rodamiento y la polea debido al ajuste del resorte de torsion en la cavidad de alojamiento.

Descripcion detallada de las figuras

La presente invencion se refiere a un desacoplador con sistema de rueda libre y mecanismo de amortiguacion de vibraciones, tal como se muestra en las figuras 1 a 11, que puede utilizarse para diferentes tipos de dispositivos mecanicos tales como el acoplamiento entre poleas y alternadores en vehfculos automoviles.

Tal como puede observarse de manera mas clara en las figuras 1A y 2A, el desacoplador comprende un arbol 7 que va a accionarse, un buje de eje 30 dispuesto alrededor de un arbol accionado 7, una polea 2 dispuesta de manera externa al buje de eje 30 responsable de accionar el arbol, al menos un elemento mecanico para soportar y centrar entre el arbol 7 y la polea 2, un resorte de torsion 3 y un resorte de embrague 5. El resorte de torsion 3 esta dispuesto entre la pista exterior del buje de eje 30 y la pista interior de la polea 2 con un primer extremo que puede unirse de manera operativa a la polea 2 y un segundo extremo que puede unirse de manera operativa al buje de eje 30.

El resorte de embrague 5 esta dispuesto radialmente con respecto al interior del resorte de torsion 3 y puede unirse por friccion al buje de eje 30 para transmitir par motor al arbol 7. En la forma de realizacion de la invencion mostrada en las figuras, el resorte de embrague 5 esta dispuesto entre la superficie exterior del arbol 7 y las superficies interiores del buje de eje 30, de manera que puede unirse por friccion a las superficies interiores del buje de eje 30. Sin embargo, segun otra forma de realizacion preferida de la invencion no mostrada, el resorte de embrague 5 puede disponerse entre la pista exterior del buje de eje 30 y la superficie interior del resorte de torsion 3, de manera que puede unirse por friccion a las superficies exteriores del buje de eje 30.

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La figura 3 muestra una representacion esquematica de la invencion que ilustra los componentes funcionales del desacoplador en forma de diagrama de bloques de tal manera que el componente mas exterior, la, se muestra a la izquierda, y los componentes que estan acoplandose sucesivamente internamente se muestran a la derecha, el extremo con el elemento mas interior, el arbol accionado, que puede acoplarse a un alternador. La figura 3 identifica de manera clara como esta invencion puede distinguirse de los desacopladores del estado de la tecnica que comprenden una polea accionada por correa con un resorte de torsion interno 3. Se dispone interno al resorte de torsion un ensamblaje de embrague unidireccional que comprende el buje de eje 30 y el resorte de embrague, cuya pista interior realiza el enganche de transmision de par motor con el arbol accionado. El desacoplador tambien presenta al menos un elemento de cojinete que permite la rotacion relativa entre el arbol 7 y la polea 2. Preferentemente, este elemento de cojinete es un rodamiento 8 y un casquillo 1 dispuesto entre el arbol y la polea de accionamiento. Los detalles de estas partes, el diseno y su enganche se describiran en mas detalle a continuacion con referencia a las figuras 1 a 11.

La polea 2 es el componente que proporciona el par motor de entrada que se transmite al arbol 7, de manera que el movimiento de rotacion de la polea acciona la rotacion del arbol. En una forma de realizacion preferida de la invencion, el arbol 7 es un arbol de alternador accionado por la polea. La polea 2 y el arbol 7 estan acoplados de manera rotatoria, sin embargo en vista del funcionamiento del desacoplador, el arbol puede rotar junto con la polea cuando ambas estan en un estado acoplado, o cuando en estan en el estado desenganchado, el arbol puede rotar a una velocidad diferente y mayor que la polea (“rueda libre”) o incluso en un sentido diferente de la polea. La polea 2 presenta una superficie exterior dotada de ranuras para el enganche de una correa de accionamiento (no representada) acoplada a otros componentes de un motor de manera que la correa acciona el movimiento de rotacion de la polea 2.

En una forma de realizacion preferida de la invencion que puede observarse de manera mas clara en la figura 2A, la polea 2 presenta una parte 21 con mayor grosor radial y, por tanto, un diametro interior mas pequeno, que se extiende radialmente hacia el interior hacia la primera pieza de buje 4. Debe observarse que la polea aun funcionara sin este diametro mas pequeno. Un casquillo 1 esta colocado entre la parte 21 de la polea 2 y la superficie exterior de la primera pieza de buje 4. El casquillo 1 es responsable de soportar y centrar entre el arbol 7, la primera pieza de buje 4 y la polea 2, permitiendo de ese modo el movimiento de rotacion entre el arbol 7 y la polea 2.

La polea 2 tambien se caracteriza por una parte central 22 con diametro mayor que la parte 21, formando de ese modo un lado de una cavidad 31 de alojamiento interna, dentro de la cual esta dispuesto un resorte de torsion 3. El lado opuesto de la cavidad 31 de alojamiento del resorte 3 esta limitado en la direccion axial por la segunda pieza de buje 6. En la region de transicion entre el diametro interior mas pequeno de la parte 21 y la parte central 22 de diametro interior mas grande de la polea 2, esta formada una pared de contencion 23 que cierra este lado de la cavidad 31 de alojamiento del resorte de torsion, y realiza la funcion de contencion de fugas de lubricante utilizado para lubricar el resorte de torsion 3. La contencion del lubricante es necesaria debido al hecho de que cuando el desacoplador esta en funcionamiento, la rotacion de sus componentes genera fuerza centrffuga que tiende a empujar lubricante fuera del desacoplador. Debido a la posicion de la pared de contencion 23 que forma una barrera en un extremo de la parte central 22 de la polea, el lubricante esta contenido dentro del volumen en las que rodea al resorte de torsion 3.

Una superficie interior de la polea 2 presenta un tope (no mostrado), que se pone en contacto con el primer extremo del resorte de torsion 3 cuando la polea rota, transfiriendo par motor al resorte de torsion 3. Por tanto, dado que el segundo extremo del resorte de torsion 3 esta acoplado de manera operativa a la segunda pieza de buje 6, la polea 2 transmite su par motor de rotacion al resorte de torsion 3, que, a su vez, transmitira este par motor a la segunda pieza de buje 6, y por consiguiente, al arbol 7, tal como se explicara mas adelante.

Ya que la transmision de par motor entre la polea 2 y el resorte de torsion 3 es por medio de un tope que aplica par motor al primer extremo de resorte 3, no existe la necesidad de enganche por friccion entre el resorte de torsion y la polea. Por tanto, la superficie interior de la parte central 22 de la polea 2 no necesita presentar una dureza y una resistencia altas. Por consiguiente, la polea no necesita fabricarse de materiales pesados y resistentes al desgaste, tales como acero u otros metales, y no necesita someterse a tratamiento termico superficiales. Por tanto, la polea puede estar fabricada de materiales mas baratos y ligeros que pueden ser menos resistentes al desgaste tal como aluminio o polfmeros.

Tal como se menciono anteriormente y como puede apreciarse en la ilustracion esquematica del desacoplador segun la invencion en la figura 2A, el embrague de resorte 5 esta ubicado entre el interior del primer buje y las segundas piezas 4, 6 y el arbol 7, en el interior del resorte de torsion 3, en lugar de estar dispuesta proximo a la pista interior de la polea 2, como en el estado de la tecnica. Debido a que esta disposicion utiliza el desacoplador segun la presente invencion, el resorte de torsion 3 puede ser mas grande y el diametro esta limitado solo por la pista interior de la parte central 22 de la polea. Los resortes de torsion de diametro mas grande, realizan de manera mas eficiente la funcion de amortiguamiento de las vibraciones de torsion del motor y se someten a niveles mas bajos de tension para una carga dada, lo cual es una de las ventajas de la invencion en comparacion con la tecnica anterior. La polea tambien presenta una segunda parte 24 que presenta un diametro interior

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compatible con el diametro del cojinete 8 de modo que se ajusta por apriete o se monta mediante otros medios adecuados, permitiendo el movimiento de rotacion relativo entre la polea 2 y el arbol 7. El buje de eje 30 del desacoplador se establece entre la pista interior de la polea 2 y la superficie exterior del arbol 7, y en el interior del resorte de torsion 3. El buje de eje 30 esta dotado de una primera pieza de buje 4 y una segunda pieza de buje independiente 6, estando dispuestas con un hueco entre las mismas. La primera pieza de buje 4 esta montada para transmitir par motor al arbol 7. Esta primera pieza de buje 4 presenta una seccion 41 con un diametro interior mas pequeno, que se ajusta a presion o por otros medios apropiados al arbol 7, y una parte 42 con diametro interno mas grande, que forma un tipo de cavidad, en la que esta alojada una parte del resorte de embrague 5, que se describira mejor mas adelante. La segunda pieza de buje 6 esta montada alrededor del arbol 7 y pueden rotar con respecto al mismo y puede incluir un elemento de cojinete sobre el arbol, tal como un casquillo 1. Esta segunda pieza de buje 6, que en esta forma de realizacion esta dispuesta en el extremo proximo al acoplamiento con el alternador, presenta una primera region 61 de diametro interno mas grande y una segunda region 62 de diametro interno mas pequeno, formando de ese modo una clase de cavidad en la que esta alojada una parte del resorte de embrague 5 en la region de diametro interno mas grande 61. Las piezas de buje 4, 6 estan dispuestas de tal manera que en el desacoplador que las cavidades formadas en la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4 estan contiguas una con respecto a la otra, formando una unica cavidad para alojar el resorte de embrague 5. Por tanto, las superficies interiores de la primera pieza de buje 4 y la segunda pieza de buje 6, al menos en sus regiones de diametro mas grande 42, 61 que alojan el embrague de

resorte 5 deben fabricarse de un material con alta dureza para resistir la friccion abrasiva con el embrague de

resorte 5. Preferentemente estas superficies estan realizadas en acero tratado termicamente.

Adicionalmente, las zonas de transicion en las regiones de diametro mas grande 42, 61 a las regiones de

diametro mas pequeno 41, 62 de la primera pieza de buje 4 y la segunda pieza de buje 6 forman paredes de

contencion 43, 63 de la cavidad que alojan el resorte de embrague, y contienen de manera efectiva fugas de lubricante provocadas por la fuerza centrifuga, de manera similar a los que se explico anteriormente con respecto al resorte de torsion 3. Debido al diseno de las paredes de contencion 43, 63, el lubricante expulsado de manera centrifuga hacia el exterior discurre en el interior de estas paredes de contencion 43, 63 y se almacena dentro de la cavidad que contiene el embrague de resorte 5.

Ademas, como puede observarse en las figuras 2A, 4A, 4B y 5, las piezas de buje primera y segunda 4, 6 estan dispuestas dentro del desacoplador con un hueco pequeno de distancia “e” entre las mismas, de manera que las dos piezas de buje 4, 6 pueden rotar una con respecto a la otra. Las piezas de buje primera y segunda 4, 6 presentan cada una en sus lados respectivos 45, 65 que se orientan hacia el hueco, caracteristicas que sirven para impedir fugas de lubricante debidas a la fuerza centrifuga. Las figuras 4A y 4B muestran dos versiones de extremos de acoplamiento 45, 65 de piezas de buje 4 y 6. En la forma de realizacion mostrada en la figura 4A, el extremo 45 de una de las piezas presenta una seccion transversal en forma de L, y la otra pieza de extremo 65 presenta una seccion transversal en forma de L invertida, de manera que los dos extremos se ajustan entre si. Esta configuracion proporciona una geometrfa laberfntica, que ayuda a reducir las fugas de lubricante. En la figura 4B, el borde 45 de la primera pieza de buje esta inclinado en un angulo agudo y el borde 65 de la otra pieza de buje tambien esta inclinado, formando un angulo obtuso con la superficie interior complementario al angulo del borde 45 de la primera pieza de manera que los dos extremos tambien se ajustan. En cualquiera de las formas de realizacion de la invencion, un sello para sellar puede disponerse adicionalmente entre las dos piezas de buje 4, 6 del buje de eje.

La figura 4C representa una forma de realizacion de la invencion en la que un elemento de retencion 70 esta dispuesto en el espacio entre las piezas de buje 4, 6. El elemento de retencion 70 funciona como un sello que impide la fuga de lubricante a traves de este espacio, dando lugar al sistema de rueda libre mas estrecho. En la segunda forma de realizacion mostrada en la figura 4C, el elemento de retencion muestra una seccion transversal en forma de T en la que el elemento vertical se establece en el espacio entre las piezas de buje primera y segunda 4, 6 y los elementos horizontales se extienden por encima de la pista externa de las piezas de buje primera y segunda 4, 6 sellando circunferencialmente todo el espacio entre las piezas de buje. El elemento de retencion puede fabricarse, por ejemplo, de Teflon u otro material adecuado para ejercer la funcion de sellado. Si el elemento de retencion 70 se aplica a una forma de realizacion de la invencion que utiliza el sistema a prueba de fallos tal como se describio anteriormente, estara fabricado preferiblemente de un material que, si esta comprimido, no impide el bloqueo entre las piezas de buje primera y segunda 4, 6. La segunda pieza de buje 6 tambien presenta una pared radial 64 que se extiende radialmente hacia el exterior hacia la pista interior de la polea 2, en el espacio formado entre el resorte de torsion 3 y el rodamiento 8. La segunda pieza de buje 6 tambien presenta un tope (no representado) en su cara axial, en contra del cual discurre en el interior del segundo extremo del resorte de torsion 3 cuando la polea 2 rota. Por medio del acoplamiento entre el resorte de torsion 3 y el tope, existe transmision de par motor desde el resorte de torsion 3 hasta la segunda pieza de buje 6, que integra el sistema de rueda libre del desacoplador, y que transmite par motor al arbol 7, provocando de ese modo el movimiento de rotacion del arbol 7. Tal como se explico anteriormente, el par motor aplicado al resorte de torsion 3 deriva del movimiento rotatorio de la polea 2 y su acoplamiento con el primer extremo del resorte de torsion 3.

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El movimiento rotatorio de las piezas de buje 6, 4 provoca el enganche por friccion del embrague de resorte 5 con las pistas interiores de las piezas de buje 6, 4, transmitiendo de ese modo par motor al eje 7 en el mismo sentido de rotacion con el buje de eje 30 y la polea, o permitiendo el desacoplamiento entre el arbol y la polea. En el estado desacoplado entre el arbol y polea, el desacoplador funciona como un sistema de rueda libre, permitiendo que el arbol 7 rote en un sentido diferente del buje de eje 30 y la polea 2, o permitiendo que el arbol 7 rote en el mismo sentido pero a una velocidad mas alta, diferente que la de la polea (rueda libre).

El arbol 7 que puede accionarse por la polea 2 descrito anteriormente en la presente memoria presenta una primera zona extrema 71 de diametro exterior mas grande, que esta montada mediante ajuste por apriete o mediante otros medios apropiados, sobre la parte de diametro interno mas pequeno 41 de la primera pieza de buje 4. El arbol 7 presenta tambien una segunda zona extrema 73 de diametro externo mas grande, esta montada sobre el cual uno de los elementos de rodamiento, preferentemente el rodamiento 8. En esta forma de realizacion de la invencion, el cojinete se establece en el extremo de eje opuesto al acoplamiento con el alternador. La parte central 72 del arbol 7 presenta un diametro exterior mas pequeno que la zona extrema primera y segunda 71, 73 y corresponde a la ubicacion del resorte de embrague 5. Por tanto, la region central define, junto con las cavidades formadas en la primera pieza de buje 4 y la segunda pieza de buje 6, un alojamiento para el resorte de embrague 5. En la forma de realizacion de la invencion en la que el desacoplador se utiliza para accionar un alternador, el arbol 7 presenta una rosca interna en un extremo para la union al arbol de alternador, y un perfil estriado en su superficie interna opuesta al extremo roscado de manera que el ensamblaje puede fijarse a la polea de alternador utilizando una herramienta especial.

En una forma de realizacion preferida de la invencion, el desacoplador incluye ademas una arandela 11 que esta unida a un extremo para proporcionar sellado contra fugas de lubricante, impedir la contaminacion externa y proporcionar un mejor acabado para el ensamblaje. Las figuras 1B, 2B y 11B ilustran una segunda forma de realizacion alternativa de la invencion. En esta forma de realizacion, el rodamiento 8 esta montado sobre el lado de eje proximo al extremo para acoplarse con el alternador, mientras que el casquillo 1 se utiliza como elemento de rodamiento sobre el lado opuesto al acoplamiento con el alternador. La invencion de los elementos de rodamiento con respecto a la forma de realizacion mostrada en las figuras 1A, 2A y 11A puede ser ventajosa dependiendo del lado del arbol 7 en el que se aplica la mayor carga, una vez que el rodamiento 8 puede resistir cargas altas, estando por tanto preferentemente colocado en la seccion crftica de la polea. Un saliente 50 tambien esta montado sobre el arbol extremo 7, proximo al rodamiento 8, con medios estructurales y/o con el fin de proteger dicho rodamiento. En esta forma de realizacion de la invencion, la polea 2 presenta una geometrfa interna simplificada, con un diametro interior dotado solo de pequenas variaciones y sin una parte de mayor grosor. Un anillo 80 de cojinete se utiliza como elemento de rodamiento auxiliar, estando acoplado sobre el lado de la polea y el arbol opuesto al lado en el que el rodamiento 8 esta acoplado. El anillo 80 de cojinete esta montado con ajuste con apriete a la pista interior de polea. Un casquillo 1 esta montado entre la primera pieza de buje 4 y el anillo 80 de cojinete, realizando un ajuste con apriete sobre el anillo 80 de cojinete, y siendo posible rotar con respecto a la pieza de buje 4. El casquillo 1 es responsable de soportar y centrar entre el arbol 7, la primera pieza de buje 4 y la polea 2, y tambien permite movimientos rotacionales entre la polea 2 y el arbol 7. La primera pieza de arbol 4 esta acoplada a prueba de rotacion al arbol 7. Segun esta segunda forma de realizacion de la invencion, en lugar de estar formado en la pista interior de polea 2, el elemento de tope que golpea y transfiere torsion de rotacion al primer extremo de resorte de torsion 3, alternativamente, puede estar formado sobre el anillo 80 de cojinete. Tal como el anillo 80 de cojinete esta acoplado a prueba de torsion a la pista interior de polea 2, el movimiento de rotacion de la polea 2 tambien provoca una rotacion en el anillo 80 de cojinete, que transfiere estos movimientos al resorte de torsion 3. En esta forma de realizacion de la invencion, las posiciones de la primera pieza de buje 4 y la segunda pieza de buje 6 se invierten entre si con respecto a la forma de realizacion mostrada en las figuras 1A, 2A y 11A. La primera pieza de buje 4 esta dispuesta proxima al lado de acoplamiento de arbol 7 con el alternador. Estas modificaciones no interfieren en el funcionamiento del desacoplador segun la invencion, siendo el mismo en la presente memoria descrita anteriormente para las formas de realizacion representadas en las figuras 1A, 2A y 11A. Las modificaciones mostradas en las figuras 1B, 2B y 11B demuestran la flexibilidad de ensamblaje de las piezas de desacoplador segun la invencion. La flexibilidad permite que el ensamblaje de pieza que va a ajustarse debido a la colocacion de la polea que aplica la carga mayor sobre el desacoplador. Ademas, la utilizacion de una polea de geometrfa interna mas simple asociada a un anillo 80 de cojinete da la ventaja de hacer el proceso de fabricacion de polea mas facil. El ensamblaje de componentes interno tambien es mas facil con esta modificacion de geometrfa de polea, lo que hace mas facil disponer las piezas en su interior. La disposicion interna de las piezas de desacoplador, segun la invencion, tambien permite la reduccion de la amplitud de vibracion de torsion por medios de establecimiento del resorte de torsion 3 en el interior de su cavidad 31 de alojamiento. La figura 12 representa esquematicamente como este efecto tecnico se produce en la forma de realizacion de la invencion mostrada en las figuras 1B, 2B y 11B, lograndose este efecto tambien de una manera equivalente en las formas de realizacion de la invencion mostradas en las figuras 1A, 2A, 11A.

Con el fin de lograr este efecto tecnico, es necesario que la longitud libre del resorte de torsion L0 cuando esta relajado sea mayor que la longitud axial L1 de la cavidad 31 de alojamiento de resorte. En esta forma de realizacion de la invencion, la cavidad 31 de alojamiento esta limitada en la direccion axial por el anillo 80 de cojinete y por la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6. Por tanto, cuando el resorte se establece en el

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interior de la cavidad 31, ejerce una fuerza F1 en la direccion axial sobre la superficie interna de la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6. Debido a la fuerza F1, la superficie externa de la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 se engancha con una cara de elemento de rodamiento interno colocada en ese lado de la polea, en este caso, el rodamiento 8. Si la polea presenta una parte con diametro interno reducido 24 en la region de acoplamiento con el rodamiento 8, entonces la segunda pieza de buje 6 empujada por el resorte de torsion 3 tambien se engancha con un reborde 28 formado en la pista interna de la polea 2 en esta parte de diametro reducido 24. Como resultado de la compresion del resorte 3 sobre la segunda pieza de buje 6 con la fuerza F1, cuando se produce una rotacion de la segunda pieza de buje 6 con respecto a la polea, se genera una fuerza de friccion Fat en la region de contacto de la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 con el rodamiento 8 y con un reborde 28 de la pista interna de la polea 2. Esta fuerza de friccion puede establecerse ajustando la compresion de resorte de torsion 3 en el interior de la cavidad 31 de alojamiento. La disipacion de energfa del desacoplador por medio de esta fuerza de friccion Fat contribuye a la reduccion de vibraciones de torsion del desacoplador. El desacoplador segun la invencion presenta un sistema a prueba de fallos, ilustrado en las figuras 5 a 10, que permite al desacoplador continuar funcionando durante un intervalo de tiempo determinado, tras un fallo o rotura del resorte de torsion o el embrague de resorte. Este sistema se pone en funcionamiento cuando el resorte de torsion o el embrague de resorte se somete a tension excesiva suficiente para provocar la rotura de cualquier resorte.

Segun esta forma de realizacion de la invencion, el desacoplador presenta una arandela de tope 9 dispuesta entre la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 y el cojinete 8 y que se extiende en la direccion radial con respecto a la polea 2. La arandela se ajusta por apriete sobre el arbol 7, preferentemente en la region central 72 de diametro exterior mas pequeno, como puede observarse en las figuras 5 y 6.

La arandela 9 comprende una forma circular con lados planos y un grosor “e”. La arandela tambien presenta un reborde 91 en una parte de la cara que esta en contacto con la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6. La figura 9 muestra la geometrfa de la cara de arandela 9 en contacto con la pared radial 64, y el reborde 91 segun una forma de realizacion preferida de la invencion. En este diseno, la arandela presenta una parte alzada en un cuadrante de su superficie, que constituye el reborde 91. La elevacion presenta un grosor “e” en relacion con el resto de su superficie, y corresponde a una region angular de 90°. Este grosor “e” presenta el mismo valor que el hueco entre las piezas de buje primera y segunda 4, 6. En la region del reborde 91, la arandela 9 presenta un grosor de “2e” que puede observarse mejor en las figuras 7A y 7B.

La pared 64 de la segunda pieza de buje 6 tambien presenta una forma circular con lados planos, un grosor “e” y un reborde sobre una cara radial que esta en contacto con la arandela 9. La figura 8 representa la geometrfa de la cara de la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 que se pone en contacto con la arandela, y la disposicion de leva 101 segun una forma de realizacion preferida de la invencion. La figura 8 representa que la pared 64 esta formada con una parte alzada correspondiente al % de su superficie, formando un reborde 101. El reborde 101 presenta un grosor “e” en relacion con el resto de su superficie, y corresponde a una region angular de 90°. Por tanto, en la region del reborde 101, la pared 64 presenta un grosor de “2e” que tambien puede observarse mejor en las figuras 7A y 7B.

En esta forma de realizacion de la invencion, los rebordes 91 y 101 de la arandela 9 y la pared 64 representan un cuadrante de cada una de las superficies circulares respectivas, sin embargo, en otras formas de realizacion de la invencion, estas levas pueden tener otros tamanos, de modo que permiten que las dos piezas se coloquen adyacentes entre si sin la superposicion de los rebordes.

En funcionamiento normal, la arandela 9 y la segunda pieza de buje 6 estan alineadas de manera que el reborde 91 de la arandela 9 se hace rotar de modo que no se alinea con el reborde 101 de la pared 64 de la segunda pieza de buje 6. Es decir, el reborde 91 de la arandela 9 se alinea con la region rebajada en la pared 64 de la segunda pieza de buje 6, mientras que el reborde 101 de la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 se alinea con la region rebajada de arandela 9, tal como puede observarse en las figuras 5 y 7A. Por tanto, la longitud axial total de las dos partes, la arandela 9 y la segunda pieza de buje 6, presenta un grosor total “3e” tal como se muestra en la figura 5. En esta disposicion y durante el funcionamiento normal del desacoplador, la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4 estan dispuestas con el espacio de separacion “e” entre las mismas, y puede rotar libremente una en relacion con la otra, como tambien puede observarse en la figura 5.

Sin embargo, en el caso de una sobrecarga aplicada al resorte de torsion y, por consiguiente, a la segunda pieza de buje 6, se induce a que estas partes roten mas de lo que permitirfa el resorte de torsion 3, o mas de 270°, provocando que el reborde 101 de la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 se alinee con el reborde 91, tal como se muestra en las figuras 6 y 7B. En este caso, el desacoplador funcionara en el modo a prueba de fallos y el ensamblaje de arandela 9 y la pared 64 de la segunda pieza de buje presentara un grosor total de “4e”. En esta disposicion, la segunda pieza de buje 6 se empuja hacia atras una distancia “e”, por tanto, eliminando el huelgo entre la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4 tal como se muestra en la figura 6. Por consiguiente, la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4 ser fuerzan a estar en contacto entre si, por tanto, provocando que las piezas de buje primera y segunda 4, 6 se bloqueen entre si, y por tanto, al eje 7 que esta conectado de manera solida a la primera pieza de buje 4. En este caso, el desacoplador funciona

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temporalmente como polea solida, transfiriendo movimiento de rotacion al eje 7, hasta que pueda sustituirse. En aplicaciones en las que el desacoplador se utiliza en un vehfculo a motor, la polea de desacoplador rfgida continua funcionando, permitiendo que el alternador continue cargandose, impidiendo que el vehfculo se detenga debido a la descarga de la baterfa.

El sistema a prueba de fallos de la presente invencion tambien debe proporcionar el bloqueo entre la segunda pieza de buje 6 y la polea 2, de manera que el desacoplador pueda funcionar as una polea rfgida en caso de fallo o rotura del resorte de torsion 3. Para este fin, la pista interior de la polea 2 presenta un rebaje 26 en la region entre la cavidad 31 del resorte de torsion y el rodamiento 8 dentro del que estan ubicadas arandela 9 y la pared 64 de la segunda pieza de buje 6, como puede observarse en la figura 10A. Cuando la arandela 9 y la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 estan colocadas en el modo de funcionamiento normal, con un grosor total “3e”, la segunda pieza de buje 6 puede rotar libremente dentro del rebaje 26. Sin embargo, cuando el desacoplador funciona en el modo a prueba de fallos, la arandela 9 y la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 se enganchan debido a la superposicion entre los rebordes 91 y 101, con un grosor total de “4e”, y el bloqueo se produce con la segunda pieza de buje 6 en el rebaje 26 tal como se muestra en la figura 10B, de manera que la segunda pieza de buje 6 no puede rotar con respecto a la polea 2. Mientras esta en este modo a prueba de fallos, el arbol 7 esta bloqueado con respecto a la primera pieza de buje 4, y la segunda pieza de buje 6 esta bloqueada con respecto a la polea 2, entonces el arbol 7 tambien pasa a estar bloqueado con respecto a la polea 2, haciendo de manera efectiva la polea rfgida.

Segun una forma de realizacion preferida de la invencion, para permitir tal bloqueo de la segunda pieza de buje 6 y la polea 2, el rebaje 26 presenta un tope interno (no representado) que se extiende en el interior de o interfiere con la pared 64 de la segunda pieza de buje 6, bloqueandola rotacionalmente solo cuando el reborde 91 de la arandela 9 se superpone con el reborde 101 de la segunda pieza de buje 6, y la arandela 9 y la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 adopta un grosor total de “4e”. El sistema a prueba de fallos descrito en la presente memoria puede utilizarse en cualquier tipo de desacoplador con sistema de rueda libre, simplemente incluyendo una polea 2, enganchando un arbol 7, piezas de buje 30 acopladas entre la pista interior de la polea 2 y la superficie exterior de arbol 7 que presentan una primera pieza de buje 4, es decir, bloqueadas rotacionalmente sobre el arbol 7 y una segunda pieza de buje 6 montada alrededor del arbol 7 y que puede rotar en relacion con el mismo, y presentando una pared radial 64 que se extiende hacia el exterior a la pista interior de la polea 2. Las piezas de buje primera y segunda 4, 6 deben disponerse con un hueco entre las mismas. El desacoplador tambien debe presentar al menos un elemento de cojinete entre el arbol 7 y la polea 2, y un embrague de friccion de resorte 5 que puede unirse a las piezas de buje 30 para la transmision de par motor al arbol 7.

Ademas de las caracterfsticas esenciales, el sistema a prueba de fallos de desacoplador segun la invencion debe comprender la arandela 9 ajustada por apriete en al arbol 7 y extendiendose radialmente dentro de la polea 2, en contacto con una cara de la pared 64 de la segunda pieza de buje 6. La arandela 9 debe presentar un reborde 91 en su cara en contacto con la pared 64, y la pared 64 debe presentar un reborde 101 en su cara en contacto con la arandela 9. Normalmente, la arandela 9 y la pared 64 se colocaran con el reborde 91 de arandela 9 rotado de manera que se ajusta en el rebaje de pared 64. Cuando una sobrecarga se aplica a la segunda pieza de buje 6, el reborde 91 de la arandela 9 se superpone con el reborde 101 de la pared 64, de manera que la segunda pieza de buje 6 se desplaza axialmente hacia la primera pieza de buje 4, y las piezas de buje primera y segunda 4, 6 estan bloqueadas por el contacto entre las mismas.

En una forma de realizacion preferida, este desacoplador con el sistema a prueba de fallos, el reborde 91 de la arandela 9 y el reborde 101 de pared 64 presentaran cada uno un grosor “e” igual al hueco entre la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4. Adicionalmente, la pista interior de la polea 2 presenta un rebaje 26 en la region de contacto con la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 y la arandela 9, el rebaje que presenta un tope interno, que puede ponerse en contacto con la pared radial 64, la segunda pieza de buje 6 impidiendo la rotacion con respecto a la polea 2, solo cuando el reborde 91 rota para superponerse al reborde 101.

La construccion y las partes del desacoplador segun la invencion tambien permiten que el mismo desacoplador se utilice independientemente como cualquier desacoplador con sistema de rueda libre, tal como un embrague unidireccional “OWC”. Cuando el desacoplador se utiliza en su configuracion completa con el resorte de torsion 3 y el resorte de embrague 5, este funciona como un sistema desacoplador de rueda libre descrito en la presente memoria. Sin embargo, puede adaptarse al embrague unidireccional de modo de funcionamiento mas simple ilustrado en las figuras 11A y 11B simplemente retirando el resorte de torsion 3 y anadiendo los medios de bloqueo entre la segunda pieza de buje 6 y la polea 2, que permiten la transmision de par motor entre la polea 2 y la segunda pieza de buje 6 cuando la pieza de buje rota en un sentido.

En una forma de realizacion preferida de la invencion, para lograr el bloqueo entre la polea 2 y la segunda pieza de buje 6, un tope interno esta formado en la pista interior de la polea 2, que puede ponerse en contacto con la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 permitiendo la transmision de par motor a la segunda pieza de buje 6 cuando la polea 2 rota en un sentido. El desacoplador, segun la invencion, tambien presenta la ventaja de evitar la utilizacion de un componente adicional o un sistema que actue como limitador de par motor para evitar

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que un par motor excesivo provoque que el resorte de torsion falle, a diferencia de los acopladores del estado de la tecnica.

En el desacoplador de la presente invencion, el resorte de torsion esta dispuesto entre el buje de eje y la pista interna de la polea, en una region de alojamiento, de manera que el resorte se ajusta al diametro interno maximo de polea cuando se expande. Por tanto, el diametro interno maximo de polea limita (o evita) una expansion excesiva del resorte de torsion, durante la aplicacion de un par motor excesivo eventualmente que puede provocar que el resorte se rompa. Por lo tanto, no son necesarios un componente o sistema adicionales para la limitacion de par motor ni para evitar la rotura de resorte, ya que la estructura de polea por si misma, asociada con la colocacion de resorte, ya proporciona este efecto. Esta disposicion del resorte de torsion en un alojamiento entre el buje de eje y la pista interior de polea tambien proporciona una ventaja adicional de permitir que el resorte de torsion presente un diametro mayor para la misma encapsulacion de polea.

Al haber descrito un ejemplo de forma de realizacion preferida de la invencion debe apreciarse que el alcance de la presente invencion comprende otras variaciones posibles, estando limitada unicamente por los terminos de las reivindicaciones adjuntas, incluyendo en la misma todos los equivalentes posibles que pueden unirse a las piezas de buje 30 para la transmision de par motor al arbol 7.

Ademas de las caracterfsticas esenciales, el sistema a prueba de fallos de desacoplador segun la invencion debe comprender la arandela 9 ajustada por apriete en el arbol 7 y extenderse radialmente dentro de la polea 2, poniendose en contacto con una cara de la pared 64 de la segunda pieza de buje 6. La arandela 9 debe presentar un reborde 91 en su cara en contacto con la pared 64, y la pared 64 debe presentar un reborde 101 en su cara en contacto con la arandela 9. Normalmente, la arandela 9 y pared 64 estara colocada con el reborde 91 de arandela 9 rotado de manera que se ajusta en el rebaje de pared 64. Cuando se aplica una sobrecarga a la segunda pieza de buje 6, el reborde 91 de la arandela 9 se superpone con el reborde 101 de la pared 64, de manera que la segunda pieza de buje 6 se desplaza axialmente hacia la primera pieza de buje 4, y las piezas de buje primera y segunda 4, 6 estan bloqueadas por contacto entre si.

En una forma de realizacion preferida de este desacoplador con sistema a prueba de fallos, el reborde 91 de la arandela 9 y el reborde 101 de pared 64 presentaran cada uno un grosor “e” igual al hueco entre la segunda pieza de buje 6 y la primera pieza de buje 4. Adicionalmente, la pista interior de la polea 2 presenta un rebaje 26 en la region de contacto con la pared 64 de la segunda pieza de buje 6 y la arandela 9, presentando el rebaje un tope interno, que puede ponerse en contacto con la pared radial 64, la segunda pieza de buje 6 impidiendo que rote con respecto a la polea 2, solo cuando el reborde 91 rota para superponerse con el reborde 101.

La construccion y las partes del desacoplador segun la invencion tambien permiten que el mismo desacoplador se utilice independientemente como cualquier desacoplador con sistema de rueda libre, tal como embrague unidireccional “OWC”. Cuando el desacoplador se utiliza en su configuracion completa con el resorte de torsion 3 y el resorte de embrague 5, funciona como un sistema desacoplador de rueda libre descrito en la presente memoria. Sin embargo, puede adaptarse a un embrague unidireccional de modo de funcionamiento mas simple ilustrado en las figuras 11A y 11 B simplemente retirando el resorte de torsion 3 y anadiendo los medios de bloqueo entre la segunda pieza de buje 6 y la polea 2, que permiten la transmision de par motor entre la polea 2 y la segunda pieza de buje 6 cuando la pieza de buje rota en un sentido. En una forma de realizacion preferida de la invencion, para lograr el bloqueo entre la polea 2 y la segunda pieza de buje 6, un tope interno esta formado en la pista interior de la polea 2, que puede ponerse en contacto con la pared radial 64 de la segunda pieza de buje 6 permitiendo la transmision de par motor a la segunda pieza de buje 6 cuando la polea 2 rota en un sentido. El desacoplador, segun la invencion, tambien presenta la ventaja de evitar la utilizacion de un componente adicional o un sistema que actue como limitador de par motor para evitar que un par motor excesivo provoque que el resorte de torsion falle, a diferencia de los acopladores del estado de la tecnica. En el desacoplador de la presente invencion, el resorte de torsion esta dispuesto entre el buje de eje y la pista interna de la polea, en una region de alojamiento, de manera que el resorte se ajusta al diametro interno maximo de polea cuando se expande. Por tanto, el diametro interno maximo de polea limita (o evita) una expansion excesiva del resorte de torsion, durante la aplicacion de un par motor excesivo eventualmente que puede provocar que el resorte se rompa. Por lo tanto, no son necesarios un componente o sistema adicionales para la limitacion de par motor ni para evitar la rotura de resorte, ya que la estructura de polea por si misma, asociada con la colocacion de resorte, ya proporciona este efecto. Esta disposicion del resorte de torsion en un alojamiento entre el buje de eje y la pista interior de polea tambien proporciona una ventaja adicional de permitir que el resorte de torsion presente un diametro mayor para la misma encapsulacion de polea. Al haber descrito un ejemplo de forma de forma de realizacion preferida de la invencion debe apreciarse que el alcance de la presente invencion abarca otras variaciones posibles, estando limitada unicamente por los terminos de las reivindicaciones adjuntas.

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   REIVINDICACIONES

   1. Desacoplador con sistema de rueda libre y amortiguacion de vibraciones que comprende:

   una polea (2),

   un arbol (7) accionado por la polea (2),

   un buje (30) que presenta una primera pieza de buje (4) y una segunda pieza de buje (6), estando el buje (30) acoplado entre la pista interior de la polea (2) y la superficie exterior del arbol (7)

   por lo menos un elemento de cojinete entre el arbol (7) y la polea (2)

   un resorte de torsion (3), y

   un resorte de embrague (5)

   en el que

   la primera pieza de buje (4) esta acoplada de una manera a prueba de torsion sobre el arbol (7) y la segunda pieza de buje (6) esta montada alrededor del arbol (7) y puede girar con respecto al mismo,

   el resorte de torsion (3) esta dispuesto entre la pista exterior del buje (30) y la pista interior de la polea (2) presentando un primer extremo que puede acoplarse de manera funcional a la polea (2) y un segundo extremo que puede acoplarse de manera funcional a la segunda pieza de buje (6), y

   el resorte de embrague (5) esta dispuesto internamente al resorte de torsion y es acoplable por friccion al buje (30) para la transmision de par motor al arbol (7), comprendiendo ademas el desacoplador una arandela (9) montada mediante ajuste con apriete con el arbol (7) y que se extiende radialmente con respecto a la polea (2), estando la arandela (9) dispuesta en contacto con una cara de una pared radial (64) de la segunda pieza de buje (6),

   la arandela (9) presenta un reborde (91) sobre su cara en contacto con la pared (64), en el que la pared (64) presenta un reborde (101) sobre su cara en contacto con la arandela (9),

   la pared (64) y arandela (9) estan colocadas de manera que el reborde (91) de la arandela (9) esta desplazado angularmente con respecto al reborde (101) de la pared (64), de manera que cuando se aplica una sobrecarga a la segunda pieza de buje (6), el reborde (91) de la arandela (9) gira y se superpone al reborde (101) de la pared (64), provocando que la segunda pieza de buje (6) se mueva hacia la primera pieza de buje (4) y las primera y segunda piezas de buje (4, 6) son bloqueadas por apriete entre si.
2. 2. Desacoplador segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la pared radial (64) de la segunda pieza de buje (6) se extiende radialmente a la pista interior de la polea (2), y las primera y segunda piezas de buje (4, 6) estan dispuestas con un hueco entre ellas.
3. 3. Desacoplador segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el resorte de embrague (5) esta dispuesto entre la superficie externa del arbol (7) y las pistas interiores de las piezas de buje (30) y engranado por friccion con las pistas interiores de las piezas de buje (30).
4. 4. Desacoplador segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el resorte de embrague (5) esta dispuesto entre la pista exterior del buje (30) y la superficie interior del resorte de torsion (3) engranado por friccion con las pistas exteriores de las piezas de buje (30).
5. 5. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el arbol (7) presenta una primera zona extrema (71) sobre la que esta montada una parte de diametro interior mas pequeno (41) de la primera pieza de buje (4), una segunda zona extrema (73) sobre la que esta montado mediante ajuste con apriete un elemento de cojinete, y una zona central (72) de diametro exterior mas pequeno que las primera (71) y segunda (73) zonas extremas del arbol.
6. 6. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que por lo menos un elemento de cojinete esta acoplado a la polea (2) y la primera pieza de buje de eje (4).
7. 7. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que por lo menos un elemento de cojinete esta acoplado entre la polea (2) y el arbol (7) permitiendo el movimiento de rotacion relativo entre la polea (2) y el arbol (7).

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8. 8. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizado por que por lo menos un elemento de cojinete comprende por lo menos uno de un rodamiento (8), un casquillo (1) y un anillo de cojinete (80).
9. 9. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que presenta la pista interior de la polea (2) que comprende un tope, que esta acoplado al primer extremo del resorte de torsion (3) cuando existe un movimiento de rotacion de la polea (2).
10. 10. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la polea (2) comprende una primera parte (21) con un diametro interior mas pequeno que se extiende radialmente en la direccion de las piezas de buje (30), y una parte central (22) con un diametro interno aumentado que forma en un lado una cavidad (31) de alojamiento dentro de la cual esta dispuesto un resorte de torsion (3), con este lado de la cavidad cerrado por una pared de contencion de lubricante (23) formada por la transicion entre la parte de diametro mas pequeno (21) y una parte de diametro mas grande (22) de la polea, y estando el lado opuesto axial limitado por la segunda pieza de buje (6).
11. 11. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que comprende un anillo de cojinete (80) acoplado a la pista interior de la polea (2) y un casquillo (1) montado entre la primera pieza de buje (4) y el anillo de cojinete (80), presentando el anillo de cojinete (80) un elemento de tope que engrana el primer extremo de resorte de torsion (3), en caso de un movimiento relativo de la polea (2) y el resorte de torsion que esta dispuesto dentro de una cavidad (31) de alojamiento que esta limitada en la direccion axial por el anillo de cojinete (80) y por la segunda pieza de buje (6).
12. 12. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la pista externa de buje de eje (30) comprende un elemento de tope, que engrana el segundo extremo de resorte de torsion (3), en caso de movimiento rotativo de la polea (2).
13. 13. Desacoplador segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado por que la cavidad (31) de alojamiento presenta una longitud axial (L1) mas pequena que la longitud axial (L0) del resorte de torsion (3) cuando esta relajado.
14. 14. Desacoplador segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el resorte de torsion (3) dispuesto dentro del alojamiento (31) ejerce una fuerza axial (F1) sobre la segunda pieza de buje (6), y la segunda pieza de buje (6) ejerce una fuerza de friccion (Fat) sobre por lo menos el elemento de cojinete, en caso de rotacion de la segunda pieza de buje (6) con respecto a la polea (2).
15. 15. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que:

    - la segunda pieza de buje (6) presenta una parte de diametro interno mas grande (61) y una parte de diametro interno mas pequeno (62), que forman una cavidad entre la parte de diametro interno mas grande (61) y la parte de diametro interno mas pequeno (62), y

    - la primera pieza de buje (4) presenta una parte con un diametro interno mas pequeno (41) que esta montada mediante ajuste con apriete sobre el arbol (7) y una parte con un diametro interior superior (42), que forman una cavidad entre la parte con un diametro interno mas pequeno (41) y con una parte de diametro interior superior (42),

    - la cavidad formada en la segunda parte de buje (6) esta dispuesta de manera contigua con la cavidad formada en la primera pieza de buje (4), y

    - el resorte de embrague (5) esta alojado dentro de las cavidades de la segunda pieza de buje (6) y la primera pieza de buje (4).
16. 16. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que la primera pieza de buje (4) y la segunda pieza de buje (6) presentan, cada una, un extremo interior (45, 65) con unos medios de acoplamiento a traves de los cuales las dos piezas de buje (4, 6) se acoplan entre si.
17. 17. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que por lo menos un elemento de sellado esta colocado sobre el engranaje entre la primera pieza de buje (4) y la segunda pieza de buje (6).
18. 18. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que el reborde (91) de la arandela (9) y el reborde (101) de la pared (64) presentan cada uno un grosor de tamano (“e”) igual al huelgo entre la segunda pieza de buje (6) y la primera pieza de buje (4).
19. 19. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por que la pista interior de la polea (2) presenta un rebaje (26) en la zona de contacto con la pared radial (64) de la segunda pieza de buje (6) y la arandela (9), presentando el rebaje un tope interno que puede entrar en contacto con la pared radial (64),

    bloqueando la segunda pieza de buje (6) para evitar la rotacion con respecto a la polea (2) unicamente cuando el reborde (91) se superpone al reborde (101).
20. 20. Desacoplador segun una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por que la polea (2) puede estar 5 realizada en acero, aluminio o materiales polimericos.