ES2905414T3 - Amortiguador de vibración para un árbol de transmisión - Google Patents
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Abstract
Amortiguador de vibración torsional (10, 60, 110) para un árbol de transmisión, en el que el amortiguador de vibración presenta un buje (14) y una masa volante (12), y el amortiguador de vibración (10, 60, 110) presenta un dispositivo de conexión (16) con un primer cuerpo de elastómero (28) y un segundo cuerpo de elastómero (30), que conectan el buje (14) y la masa volante (12) elásticamente entre sí, en el que el dispositivo de conexión (16) presenta al menos un elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) que está al menos parcialmente integrado en el primer y segundo cuerpo de elastómero (28, 30), caracterizado porque el dispositivo de conexión (16) presenta un manguito externo (34) que colinda con una sección de sujeción (24) de la masa volante (12), porque el primer cuerpo de elastómero (28) está vulcanizado sobre el buje (14) y sobre el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90), porque el segundo cuerpo de elastómero (32) está vulcanizado sobre el elemento de refuerzo (32, 90, 70, 80) y el manguito externo (34) y porque el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) presenta un manguito intermedio cilíndrico.
Description
DESCRIPCIÓN
Amortiguador de vibración para un árbol de transmisión
La presente invención se refiere a un amortiguador de vibración torsional para un árbol de transmisión, en el que el amortiguador de vibración presenta un buje y una masa volante. Además, el amortiguador de vibración presenta un dispositivo de conexión con al menos un cuerpo de elastómero, que une elásticamente el buje y la masa volante entre sí.
Dichos amortiguadores de vibración se pueden utilizar, por ejemplo, en una conexión de dos ejes, por ejemplo, un eje de transmisión y un eje cardán, de un vehículo. Los extremos de los ejes se pueden conectar con la ayuda de dispositivos de conexión, que, por ejemplo, pueden compensar un ligero desplazamiento angular. Dichos dispositivos de conexión también pueden presentar amortiguadores o amortiguadores de vibración para evitar que las no uniformidades del movimiento de rotación, por ejemplo, vibraciones torsionales, producidas por un medio de accionamiento, por ejemplo, un motor de combustión interna, se propaguen más a lo largo de todo el árbol de transmisión.
Los requisitos legales para el ahorro de combustible pueden cumplirse con una pluralidad de medidas. Entre otras cosas, es posible ahorrar combustible mediante la carga en cascada del motor, la parada del cilindro (AFM), la reducción del número de cilindros (down-sizing, reducción de tamaño) o el funcionamiento del motor a un número de revoluciones muy bajo (down speeding, reducción de velocidad). Estas medidas a menudo provocan un aumento en las vibraciones torsionales generadas por los medios de accionamiento, en particular en el intervalo de baja frecuencia.
Los amortiguadores de eje de conexión torsionales, que presentan, por ejemplo, un amortiguador de vibración del tipo mencionado al principio, pueden reducir eficazmente las vibraciones torsionales en el árbol de transmisión. Los amortiguadores de vibración, en particular los amortiguadores de vibración torsionales o de giro, suelen girar con el eje cuyas vibraciones están destinados a amortiguar. En la construcción de componentes de este tipo que giran con el árbol de transmisión, se debe tener cuidado para asegurar que el amortiguador del eje de cardán instalado no incremente excesivamente el desequilibrio, por ejemplo, del eje de cardán, lo que provocará vibraciones radiales adicionales involuntariamente.
La patente estadounidense US 2.834.226 A describe un amortiguador de vibración torsional que presenta un elemento de buje y un anillo de inercia que están unidos entre sí a través de elementos amortiguadores. El elemento amortiguador presenta un par de discos de goma y una capa intermedia metálica. GB 813 336 A se refiere a un amortiguador de vibración torsional para un cigüeñal que presenta un buje y un anillo de inercia que están unidos entre sí a través de una capa de goma plegada. Se proporciona un anillo en la capa de goma plegada. La patente estadounidense US 4.194.372 A describe un acoplamiento de accionamiento flexible que presenta tiras enrolladas en espiral, en el que los espacios entre dos tiras adyacentes se llenan con un material elástico. WO 2012/052091 A1 describe un amortiguador de vibración de giro.
La invención se basa en el objetivo de desarrollar un amortiguador de vibración del tipo mencionado al principio de tal manera que las vibraciones provocadas por el amortiguador de vibración se reduzcan y se aumente la fiabilidad del amortiguador de vibración.
Con el fin de lograr el objetivo, se propone desarrollar además un amortiguador de vibración para un árbol de transmisión que presenta un buje y una masa volante, en el que el amortiguador de vibración presenta un dispositivo de conexión con un primer cuerpo de elastómero y un segundo cuerpo de elastómero, cuyo dispositivo de conexión conecta elásticamente el buje y la masa volante entre sí de tal manera que el dispositivo de conexión presenta al menos un elemento de refuerzo que está al menos parcialmente integrado en el primer y segundo cuerpo de elastómero. El dispositivo de conexión presenta un manguito exterior que colinda con una sección de fijación de la masa volante. El primer cuerpo de elastómero se vulcaniza sobre el buje y sobre el elemento de refuerzo, mientras que el segundo cuerpo de elastómero se vulcaniza sobre el elemento de refuerzo y el manguito externo. Presenta un manguito intermedio que es cilíndrico en ciertas regiones.
Esta solución presenta la ventaja de que una rigidez radial del dispositivo de conexión aumenta sin influir considerablemente en una rigidez axial o una rigidez torsional. El aumento de la rigidez radial reduce en particular la deformación del dispositivo de conexión en la dirección radial bajo carga. Si el dispositivo de conexión se deforma menos en la dirección radial, se produce un menor desplazamiento de la masa volante respecto al buje. La excentricidad de la rotación de la masa volante se reduce, lo que se refleja en un desequilibrio reducido.
Una capa de elastómero cargada, tal como se dispone, por ejemplo, como un cuerpo de elastómero entre un buje y una masa volante de inercia de un amortiguador de vibración, se desabolla bajo carga en sus extremos axiales. Los elastómeros son esencialmente incompresibles, de modo que el material de la capa de elastómero, que se comprime en la dirección radial, cede en dirección axial. Por el contrario, dicha capa de elastómero sobresale en sus extremos axiales cuando se separa en la dirección radial.
Esta deformación de los extremos axiales es más pronunciada cuanto mayor sea la superficie de los extremos axiales libres con respecto a las superficies unidas, por ejemplo, parcialmente vulcanizadas, de la capa de elastómero. El elemento de refuerzo divide el cuerpo de elastómero en una pluralidad de cuerpos parciales cuya relación entre superficie libre y adherida es menor que la del cuerpo de elastómero individual original. En la dirección radial, el amortiguador de vibración según la invención es considerablemente más rígido porque el elastómero puede ceder solo en una pequeña medida y, por lo tanto, se requieren mayores fuerzas para comprimir el elastómero.
Las propiedades en dirección axial y en la dirección de torsión no están influenciadas o están sólo ligeramente influenciadas por el elemento de refuerzo.
La menor deformación de la superficie de los cuerpos de elastómero aumenta la vida útil y, por lo tanto, la fiabilidad del amortiguador de vibración.
Además, la solución según la invención es insensible a la suciedad y no está sujeta a desgaste mecánico.
Configuraciones ventajosas son objetivo de las reivindicaciones dependientes.
El elemento de refuerzo presenta un manguito intermedio que es cilíndrico en algunas regiones. Dicho manguito intermedio se puede diseñar de una manera en particular simple de tal manera que no introduzca su propio desequilibrio en el amortiguador de vibración.
El elemento de refuerzo puede presentar una pluralidad de escotaduras para alojar elastómero. Como resultado, el cuerpo de elastómero se puede conectar positivamente al elemento de refuerzo, lo que aumenta la fiabilidad y la vida útil del amortiguador de vibración. Además, la conexión según la forma puede reemplazar una conexión por adherencia de materiales (vulcanización), de modo que se puede prescindir de etapas de trabajo costosas, por ejemplo, la aplicación de un aglutinante. Además de los costes, el impacto medioambiental se reduce al mismo tiempo.
El elemento de refuerzo puede presentar huecos dispuestos uno detrás del otro en una dirección circunferencial y separados entre sí. Si el elemento de refuerzo se vulcaniza en el cuerpo de elastómero, es más fácil diseñar la herramienta de vulcanización para que sea robusta. En particular, los huecos proporcionan más espacio para la herramienta de vulcanización.
El dispositivo de conexión puede diseñarse de tal manera que pueda presionarse contra la masa volante. Esto permite una construcción modular del amortiguador de vibración. Mediante dicha construcción modular, se puede ensamblar la misma masa volante con distintos dispositivos de conexión, de modo que se obtengan amortiguadores de vibración con distintas propiedades. Por lo tanto, los requisitos individuales se pueden abordar de forma más flexible durante la producción del amortiguador de vibración.
En una configuración ventajosa, el dispositivo de conexión presenta al menos una escotadura en la dirección circunferencial, que se puede cerrar cuando se presiona en la masa volante. Esta escotadura presenta el efecto de que no es necesaria ninguna deformación plástica de las piezas metálicas para el pretensado o calibrado del cuerpo de elastómero. El dispositivo de conexión se comprime en la dirección circunferencial durante la presión hasta que se cierra la escotadura o la hendidura. Esta deformación del dispositivo de conexión tiene lugar elásticamente. Dado que el diámetro del dispositivo de conexión se reduce de este modo, las capas de elastómero contenidas en el mismo se presionan juntas y, por lo tanto, se calibran. En comparación con la calibración por deformación, se puede lograr un pretensado o calibración considerablemente mayor. Además, se aumenta la flexibilidad en la producción del amortiguador de vibración, en particular por el hecho de que se pueden utilizar materiales adicionales.
El dispositivo de conexión puede presentar una sección principal que se extiende esencialmente en dirección axial, y una sección de collar que se proyecta en la dirección radial desde la sección principal, en el que el buje presenta una sección de collar que se extiende en la dirección radial y que colinda con la sección de collar del dispositivo de conexión. Esta sección transversal esencialmente en forma de L del dispositivo de conexión y del buje da como resultado superficies de contacto en dirección axial que contrarrestan una tendencia de oscilación de la masa volante. Como resultado, se logra una mayor rigidez cardánica. Por lo tanto, si la masa volante de inercia debe desviarse cardánicamente, se vuelve a erigir mediante la acción de la fuerza en dirección axial por medio de las secciones de collar.
Con el fin de mejorar la usabilidad en un amortiguador de eje de conexión, la masa volante de inercia puede presentar una sección de conexión en forma de disco donde se dispone una abertura para recibir un dispositivo amortiguador de desviación.
El dispositivo amortiguador de desviación puede presentar un cuerpo anular, desde cuyo extremo axial respectivo las proyecciones se proyectan radialmente hacia afuera para sujetarse en las aberturas de tal manera que las proyecciones se superponen radialmente a los bordes de los extremos axiales de las aberturas en el estado recortado. Dicho dispositivo amortiguador de desviación se puede montar en la abertura de una manera simple. El dispositivo amortiguador de desviación se presiona en la abertura y, por lo tanto, se comprime radialmente. Cuando el dispositivo
amortiguador de desviación ha alcanzado su posición de montaje, las proyecciones encajan en su lugar en los extremos axiales de la abertura y fijan el dispositivo amortiguador de desviación. No es necesario una etapa de trabajo adicional para fijar el dispositivo amortiguador de desviación en la abertura.
Para poder utilizar también materiales que no son adecuados para uniones de clip, el dispositivo amortiguador de desviación puede presentar un cuerpo anular que se puede obtener de una tira de metal mediante conformación con rodillos y del cual, en un primer axial, una brida de borde se proyecta radialmente hacia afuera para la colocación axial del dispositivo amortiguador de desviación en la abertura, y en el que un segundo extremo axial está engastado para fijar el dispositivo amortiguador de desviación.
La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a realizaciones ejemplares que se ilustran esquemáticamente en los dibujos adjuntos. Muestran en detalle:
la figura 1 una sección axial a través de un amortiguador de vibración según una primera realización de la invención; la figura 2 un detalle ampliado de la sección de la figura 1;
la figura 3 una vista isométrica de un dispositivo de conexión a presión;
la figura 4 una vista lateral axial del dispositivo de conexión de la figura 3;
la figura 5 una sección axial a través de un amortiguador de vibración según una segunda realización de la invención; la figura 6 muestra un detalle ampliado de la sección de la figura 5;
la figura 7 una vista isométrica de un elemento de refuerzo;
la figura 8 una vista isométrica de otro elemento de refuerzo;
la figura 9 una vista en sección parcial isométrica de un amortiguador de vibración con el elemento de refuerzo de la figura 8;
la figura 10 una vista lateral axial del amortiguador de vibración de la figura 9;
la figura 11 una vista isométrica de otro elemento de refuerzo;
la figura 12 una vista en sección parcial isométrica de un amortiguador de vibración con el elemento de refuerzo de la figura 11;
la figura 13 una vista lateral axial del amortiguador de vibración de la figura 11;
la figura 14 una vista tridimensional de un amortiguador de vibración según una tercera realización de la invención; la figura 15 una vista en sección tridimensional del amortiguador de vibración de la figura 14;
la figura 16 una vista tridimensional en sección parcial y en despiece de partes individuales del amortiguador de vibración de la figura 14;
la figura 17 una vista parcial de una sección axial a través de un amortiguador de vibración según una cuarta realización de la invención con un tope de torsión;
la figura 18 una vista tridimensional del tope de torsión de la figura 17;
la figura 19 una vista en sección tridimensional del tope de torsión de la figura 17;
la figura 20 una ilustración tridimensional de una etapa del procedimiento para producir un tope de torsión;
la figura 21 una vista tridimensional de un tope de torsión obtenido mediante el procedimiento ilustrado en la figura 20; y
la figura 22 una vista como en la figura 17 con un tope de torsión de la figura 21.
El amortiguador de vibración 10 que se muestra en la figura 1 presenta una masa volante de inercia 12, un buje 14 y un dispositivo de conexión 16. La masa volante 12, el buje 14 y el dispositivo de conexión 16 se pueden atribuir a cuerpos rotacionalmente simétricos. El dispositivo de conexión 16 conecta elásticamente la masa volante 12 al buje 14.
El amortiguador de vibración 10 se proporciona, por ejemplo, para la disposición en un acoplamiento de eje de cardán. Para este propósito, la masa volante 12 presenta, por ejemplo, aberturas 18 para recibir casquillos de montaje (no mostrados) de un acoplamiento de eje de cardán.
La masa volante presenta 12 un anillo volante radialmente externo 20, una sección de conexión 22, donde se disponen las aberturas 18, y una sección de sujeción radialmente interna 24.
La masa volante 12, el buje 14 y el dispositivo de conexión 16 están dispuestos, por ejemplo, concéntricamente alrededor de un eje de rotación 26. Con el fin de lograr un desequilibrio bajo, la masa volante 12, el buje 14 y el dispositivo de conexión 16 se pueden configurar de tal manera que su centro de gravedad se encuentre en cada caso en el eje de rotación 26.
Como se muestra en la figura 2, el dispositivo de conexión 16 presenta un primer cuerpo de elastómero 28 y un segundo cuerpo de elastómero 30, donde se encuentra incrustado un elemento de refuerzo 32. Además, el dispositivo de conexión 16 presenta un manguito externo 34 que colinda con la sección de sujeción 24 de la masa volante 12. El primer cuerpo de elastómero 28 y el segundo cuerpo de elastómero 30 forman una unidad funcional donde el elemento de refuerzo 32 está incrustado y se puede fabricar en una sola pieza.
El primer cuerpo de elastómero 28 se vulcaniza al buje 14 y al elemento de refuerzo 32. El segundo cuerpo de elastómero 30 se vulcaniza con el elemento de refuerzo 32 y el manguito externo 34. El dispositivo de conexión 16 se
presiona en la sección de conexión 22 del anillo volante 12, de modo que el manguito externo 34 entre en una conexión de bloqueo de fuerza con la sección de sujeción 24.
El amortiguador de vibración 10 sirve, por ejemplo, para absorber vibraciones torsionales, es decir, fluctuaciones sincrónicas durante el movimiento de rotación alrededor del eje de rotación 26. Los cuerpos de elastómero 28, 30 sirven para el acoplamiento elástico del buje 14 con la masa volante 12. El momento de inercia de la masa volante 12 se transmite por medio de este acoplamiento elástico al buje 14 y un eje de un árbol de transmisión conectado al mismo, por ejemplo, para contrarrestar una propagación o amplificación de las fluctuaciones síncronas.
Los cuerpos de elastómero 28, 30 y el elemento de refuerzo 32 cooperan en términos de sus propiedades, en particular la rigidez, en la dirección de rotación o torsión, de tal manera que corresponden a un cuerpo de elastómero cuyo espesor en la dirección radial corresponde a la suma de los espesores de los cuerpos de elastómero 28, 30. Su disposición corresponde a una serie de conexiones de los cuerpos de elastómero 28, 30. En comparación con un cuerpo de elastómero convencional sin un elemento de refuerzo 32, las propiedades del dispositivo de conexión 16 en la dirección de torsión se mantiene prácticamente sin cambios.
Los elastómeros, por ejemplo caucho o silicona, son incompresibles. Si se proporciona un cuerpo de elastómero convencional sin un elemento de refuerzo 32 entre el buje 14 y la masa volante 12 y se comprime durante un desplazamiento radial del buje 14 con respecto a la masa volante 12, el elastómero cede en dirección axial, como resultado de lo cual las superficies libres axiales del cuerpo de elastómero convencional se desabollan. En el lado radialmente opuesto, el resultado del desplazamiento radial es que las superficies libres axiales del cuerpo de elastómero se desabollan de forma cóncava. La deformación de las superficies libres axiales del cuerpo de elastómero es mayor cuanto mayor es la relación entre la superficie libre y la superficie unida, por ejemplo, vulcanizada.
La configuración del dispositivo de conexión 16 según la invención con un elemento de refuerzo 32 presenta el efecto de que la relación entre la superficie libre y la superficie unida de los cuerpos de elastómero 28, 30 se vuelve en particular pequeña debido a que el espesor de los cuerpos de elastómero 28, 30 en la dirección radial es comparativamente pequeño. Esto reduce la deformación de las superficies libres axiales y al mismo tiempo aumenta la rigidez del dispositivo de conexión 16 en la dirección radial, ya que se reduce el volumen de los cuerpos de elastómero 28, 30 que pueden ceder en dirección axial. El elemento de refuerzo 32 está diseñado, por ejemplo, como un manguito metálico cilíndrico.
El elemento de refuerzo 32 logra así una mayor rigidez radial del dispositivo de conexión 16 con la misma cantidad de elastómero, sin reducir la rigidez a la torsión ni la vida útil del amortiguador de vibración 10. Debido a la alta rigidez radial, la desviación de la masa volante 12 bajo carga radial es limitada y, por lo tanto, se evita el desequilibrio adicional del amortiguador de vibración 10.
Las figuras 3 y 4 muestran el dispositivo de conexión 16 junto con el buje 14 como un producto semiacabado antes de presionarse en la masa volante 12. El dispositivo de conexión 16, que está diseñado para ser en gran medida simétrico por rotación, presenta una escotadura 36 en la dirección circunferencial, que se extiende sobre todo el ancho axial del dispositivo de conexión 16. Una circunferencia externa del dispositivo de conexión 16 es mayor que una abertura proporcionada en la sección de sujeción 24 de la masa volante 12 para alojar el dispositivo de conexión 16.
Cuando el dispositivo de conexión 16 se presiona en la masa volante 12, el dispositivo de conexión 16 se comprime en consecuencia en la dirección circunferencial, de modo que la escotadura 36 se cierra. Las fuerzas que se producen en este caso producen la conexión de fricción entre el manguito exterior 34 y la masa volante 12. Además, el material de los cuerpos de elastómero 28, 30 está pretensado o calibrado.
Debido a la escotadura 36, no es necesario remodelar el material del manguito exterior 34, el elemento de refuerzo 32 o el buje 14 para la calibración. Esto permite lograr una calibración en particular alta. El resultado de esto es que la rigidez radial alcanzable del dispositivo de conexión 16 aumenta aún más en el estado de presión.
El manguito exterior 34, el elemento de refuerzo 32 y el buje 14 suelen estar hechos de metal. Debido al hecho de que no es necesaria ninguna deformación del manguito exterior 34, del elemento de refuerzo 32 o del buje 14, también es concebible el uso de otros materiales, por ejemplo, el uso de plástico.
La figura 5 y la figura 6 muestran una segunda realización de la invención en forma de un amortiguador de vibración 60. Con el fin de reducir el movimiento cardánico de la masa volante 12, el dispositivo de conexión 16 presenta una sección principal 62 y una sección de collar 64. La sección principal 62 es sustancialmente cilíndrica. La sección del collar 64 se proyecta radialmente hacia afuera desde la sección principal 62 a modo de una brida. El primer cuerpo de elastómero 28, el segundo cuerpo de elastómero 30 y el elemento de refuerzo 32 presentan, por lo tanto, una forma de L en sección transversal.
El buje 14 también presenta forma de L con una sección de collar 36 diseñada para encerrar el dispositivo de conexión 16 en la región de la sección de collar 64 en dirección axial entre sí y la masa volante 12. Como resultado, en el caso de una desviación cardánica, por ejemplo, en el caso de un movimiento de oscilación de la masa volante 12, se produce una estabilización de la masa volante 12 en dirección axial, ya que surge una carga de compresión en un
lado en dirección axial y una carga de tracción en el lado radialmente opuesto del buje 14 y del dispositivo de conexión 16. En la dirección de estas cargas en tensión/compresión, los elastómeros son considerablemente más rígidos que en la dirección de corte. Por lo tanto, el amortiguador de vibración 60 se monta de una manera considerablemente más rígida en dirección axial que un amortiguador de vibración cuyo dispositivo de conexión 16 y el buje 14 no presentan sección de collar 64, 66.
En la presente realización, las secciones de collar 64, 66 se proyectan perpendicularmente al eje de rotación 26. También es posible permitir que las secciones del collar 64, 66 se proyecten en un ángulo que no sea de 90° en relación con el eje de rotación 26.
El dispositivo de conexión 16 se puede configurar de varias maneras.
La figura 7 muestra un ejemplo de configuración de un elemento de refuerzo 70. El elemento de refuerzo es de diseño cilíndrico y está formado por una lámina metálica perforada. Por lo tanto, el elemento de refuerzo 70 presenta una pluralidad de escotaduras 72. Cuando se produce el dispositivo de conexión 16, el elemento de refuerzo 70, junto con el manguito externo 34 y el buje 14, se inserta en una herramienta de vulcanización y se recubre por extrusión con elastómero. El elastómero fluye hacia las escotaduras 72 y, por lo tanto, después de la vulcanización, forma una forma que encaja con el elemento de refuerzo 70.
Las escotaduras 72 pueden ser cilíndricas, pero también pueden presentar cualquier otra forma adecuada. El diámetro de las escotaduras 72 está, por ejemplo, entre 1/4 y 1/20 de la anchura axial del elemento de refuerzo 70. Las escotaduras 72 se pueden disponer, por ejemplo, en filas o en filas escalonadas. Debido al hecho de que el elastómero de los cuerpos de elastómero 28, 30 llena las escotaduras 72 durante la fundición o moldeo por inyección, se produce una conexión según la forma que puede hacer que una conexión por adherencia de materiales, p. ej., vulcanización, sea superflua.
La figura 8 muestra un elemento de refuerzo adicional 80. El elemento de refuerzo 80 presenta la forma de una banda metálica que rodea de forma anular, en el que los huecos 82 se proporcionan en un lado axial de la banda metálica. Los huecos 82 pueden disponerse de manera que un centro de gravedad del elemento de refuerzo 80 continúe yaciendo sobre el eje de rotación 26. En particular, los huecos 82 pueden distribuirse uniformemente en la dirección circunferencial.
Esta configuración del elemento de refuerzo 80 es en particular ventajosa si los cuerpos de elastómero 28, 30 del dispositivo de conexión 16 no están diseñados como cuerpos de elastómero anulares que rodean completamente. Esto se muestra a modo de ejemplo en las figuras 9 y 10. El primer cuerpo de elastómero 28 y el segundo cuerpo de elastómero 30 presentan escotaduras 84, 86 que se extienden en la dirección circunferencial. El material de los cuerpos de elastómero 28, 30 diseñado de esta manera forma radios de soporte elásticos 88 como una unidad funcional.
Los huecos 82 permiten diseñar una herramienta de vulcanización para producir los radios de soporte 88 de una manera más robusta, ya que el espacio de los huecos 82 está disponible adicionalmente para la herramienta de vulcanización.
Un posible desarrollo adicional de esta idea conduce a la realización que se muestra en las figuras 11 a 13 en forma de un elemento de refuerzo 90. El elemento de refuerzo 90 presenta huecos 92 que se extienden sobre toda la anchura axial del elemento de refuerzo 90. Por lo tanto, el elemento de refuerzo 90 está formado por una pluralidad de placas intermedias 94 que están cada una incrustada en los radios de soporte 88.
Un amortiguador de vibración 110, que se proporciona para la disposición, por ejemplo, en un acoplamiento de eje de cardán, se muestra en las figuras 14 a 17. Las aberturas 18 se proporcionan en la sección de sujeción 24 de la masa volante 12. Los casquillos de montaje dispuestos en las aberturas 18, que pueden ser parte del acoplamiento de eje de cardán (no se muestra), por ejemplo, en general no tocan una superficie interna 112 de las aberturas 18. Sin embargo, en el caso de alta carga torsional, la sección de sujeción 24 puede desviarse torsionalmente hasta tal punto que los bujes de montaje entren en contacto con las superficies internas 112.
En el caso de dicho contacto, la sección de sujeción 24 o el casquillo de montaje afectado pueden dañarse. Además, los ruidos metálicos perturbadores los produce el tope. Con el fin de evitar esto, los dispositivos amortiguadores de tope en forma de topes de torsión 114, que se muestran a modo de ejemplo en las figuras 18 y 19, están dispuestos en las superficies internas 112. Los topes de torsión 114 presentan un cuerpo anular 116 desde cada uno de los cuales las proyecciones que se extienden axialmente 118 se proyectan radialmente hacia afuera. Como resultado de las proyecciones 118, los topes de torsión 114 se pueden sujetar en las aberturas 18 mediante una conexión de clip donde las proyecciones 118 se superponen a los bordes de las aberturas 18. Durante el montaje del amortiguador de vibración 110, los topes de torsión 114 se sujetan por medio de las proyecciones 118.
Un recubrimiento 120, por ejemplo de un elastómero termoplástico económico, se puede aplicar a un lado interno de los topes de torsión 114. Los topes de torsión 114 pueden estar hechos sustancialmente de plástico.
Una realización adicional de un tope de torsión 124 se muestra en las figuras 20 a 22. El tope de torsión 124 se hace rodar, por ejemplo, desde una banda metálica 126 que se recubre en un lado interior 128 con un recubrimiento, por ejemplo, de un plástico blando o una tela no tejida.
Se dispone en un primer lado axial del tope de torsión 124 un borde de fijación saliente 130, por medio del cual el tope de torsión 124 se puede poner en contacto con un borde de la abertura 18 cuando se inserta en el amortiguador de vibración 110. Un borde de fijación 132 en un segundo lado axial del tope de torsión 124 puede presentar bridas para mayor seguridad para aumentar la seguridad de la conexión.
En comparación con un procedimiento de producción donde se vulcaniza un cuerpo de elastómero 28, 30 sobre la masa volante 12, un procedimiento modular donde el dispositivo de conexión 16 se prefabrica por separado de la masa volante 12 junto con el buje 14 como un módulo como se describió anteriormente (figuras 3, 4, 16) presenta varias ventajas. Por lo tanto, es necesario un mecanizado menos mecánico de la masa volante 12, que en general se diseña como una parte fundida. Esto es en particular una consecuencia de que la masa volante 12 ya no tiene que acomodarse en la herramienta de vulcanización, lo que requiere una conformación muy precisa de la masa volante 12.
Además, no hay necesidad de una etapa de procedimiento donde el anillo volante se pretrate con aglutinante para la vulcanización. La herramienta de vulcanización también se simplifica, ya que solo el buje 14, el elemento de refuerzo 32 y el manguito externo 34 se deberán insertar en el molde de vulcanización. No es necesario proporcionar espacio para la masa volante grande y pesada 12 en la herramienta de vulcanización. Las partes a vulcanizar son más pequeñas, lo que aumenta la complejidad de la herramienta de vulcanización, lo que resulta en menores costes unitarios en la producción.
Los topes de torsión 114, 124 producidos por separado se pueden utilizar de forma flexible en varios diseños en esta construcción modular como componente estándar.
Los elementos de refuerzo 32, 70, 80, 90 se pueden combinar con todas las realizaciones del dispositivo de conexión 16, así como con todas las realizaciones del amortiguador de vibración 10, 60, 110. Los topes de torsión 114, 124 se pueden combinar con todas las realizaciones del amortiguador de vibración 10, 60, 110. Si una realización del amortiguador de vibración 10, 60, 110 no presenta aberturas 18, estas se pueden añadir en un punto adecuado.
El dispositivo de conexión 16 puede presentar más de un elemento de refuerzo 32, 70, 80, 90 de modo que el dispositivo de conexión 16 puede presentar más de dos cuerpos de elastómero 28, 30. Distintos elementos de refuerzo 32, 70, 80, 90 pueden estar separados entre sí en dirección radial y/o circunferencial. Si se utilizan varios elementos de refuerzo 32, 70, 80, 90 estos no necesitan ser de diseño idéntico. En tal realización, los cuerpos de elastómero 28, 30 pueden presentar los mismos o distintos espesores de capa.
El amortiguador de vibración 10, 60, 110 según la invención puede disponerse en casi todas las partes giratorias del árbol de transmisión. En particular, es posible una conexión a una junta universal, una junta de velocidad constante, un engranaje o una brida multibrazo. Las ubicaciones preferidas para la disposición son aquellas donde se producen oscilaciones interferentes en mayor medida, por ejemplo, mediante amplificación de resonancia local.
Es evidente para el experto en la materia que las realizaciones indicadas en la presente muestran la invención simplemente a modo de ejemplo. Los números de referencia utilizados sirven meramente para ilustrar las realizaciones y no para limitar la invención. El experto en la materia puede variar distintas características de las realizaciones que se muestran en la presente invención o diseñar otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
Lista de referencias
10 Amortiguador de vibración 82 Escotadura
12 Masa volante 84 Escotadura
14 Buje 86 Escotadura
16 Dispositivo de conexión 88 Radio de soporte
18 Abertura
20 Anillo volante 90 Elemento de refuerzo
22 Sección de conexión 92 Escotadura
24 Sección de fijación 94 Placa intermedia
26 Eje de rotación
28 Primer cuerpo de elastómero 110 Amortiguador de vibración
30 Segundo cuerpo de elastómero 112 Superficie interior
Elemento de refuerzo
Casquillo exterior 114 Tope de torsión Escotadura 116118 Proyección del cuerpo Amortiguador de vibración 120 Recubrimiento
Sección principal
Sección de collar 124 Tope de torsión
Sección de collar 126128 Recubrimiento de banda metálica Elemento de refuerzo 130 Borde de fijación Escotadura 132 Borde de fijación
Elemento de refuerzo
Claims (9)
1. Amortiguador de vibración torsional (10, 60, 110) para un árbol de transmisión, en el que el amortiguador de vibración presenta un buje (14) y una masa volante (12), y el amortiguador de vibración (10, 60, 110) presenta un dispositivo de conexión (16) con un primer cuerpo de elastómero (28) y un segundo cuerpo de elastómero (30), que conectan el buje (14) y la masa volante (12) elásticamente entre sí, en el que el dispositivo de conexión (16) presenta al menos un elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) que está al menos parcialmente integrado en el primer y segundo cuerpo de elastómero (28, 30), caracterizado porque el dispositivo de conexión (16) presenta un manguito externo (34) que colinda con una sección de sujeción (24) de la masa volante (12), porque el primer cuerpo de elastómero (28) está vulcanizado sobre el buje (14) y sobre el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90), porque el segundo cuerpo de elastómero (32) está vulcanizado sobre el elemento de refuerzo (32, 90, 70, 80) y el manguito externo (34) y porque el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) presenta un manguito intermedio cilíndrico.
2. Amortiguador de vibración según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) presenta una pluralidad de escotaduras (72) para alojar elastómero.
3. Amortiguador de vibración según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de refuerzo (32, 70, 80, 90) presenta huecos (82) que están dispuestos uno detrás de otro en una dirección circunferencial y están separados entre sí.
4. Amortiguador de vibración según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de conexión (16) se puede presionar en la masa volante (12).
5. Amortiguador de vibración según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de conexión (16) presenta, en la dirección circunferencial, al menos una escotadura (36) que está diseñada de manera que pueda cerrarse cuando se presione contra la masa volante (12).
6. Un amortiguador de vibración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de conexión (16) comprende una sección principal (62) que se extiende sustancialmente en dirección axial y una sección de collar (64) que se proyecta en dirección radial desde la sección principal (62), en el que el buje presenta una sección de collar que se extiende en dirección radial y que colinda con la sección de collar (64) del dispositivo de conexión.
7. Amortiguador de vibración según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa volante (12) presenta una sección de conexión en forma de disco (22) donde se dispone una abertura (18) para alojar un dispositivo amortiguador de desviación (114).
8. Amortiguador de vibración según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo amortiguador de desviación (114) presenta un cuerpo anular (116), desde cuyo extremo axial respectivo las proyecciones (118) se proyectan radialmente hacia afuera para sujetarse en las aberturas (18) de tal manera que las proyecciones (118) se superponen radialmente a los bordes de los extremos axiales de las aberturas (18) en el estado recortado.
9. Amortiguador de vibración según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo amortiguador de desviación (114) presenta un cuerpo anular que se puede obtener de una banda metálica (126) mediante formación en rollo y desde el cual, en un primer extremo axial, se proyecta una brida de borde (130) para el posicionamiento axial del dispositivo amortiguador de desviación (114) en la abertura (18) radialmente hacia afuera, y en el que un segundo extremo axial se rebordea para fijar el dispositivo amortiguador de desviación (114).
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