ES2923411T3

ES2923411T3 - Dispositivo de pretensión

Info

Publication number: ES2923411T3
Application number: ES18795971T
Authority: ES
Inventors: Ernst Wilske; Jens Rogall; Joachim Thies; Till Eickmeier
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2038-10-24
Also published as: EP3700802B1; DE102017219395A1; EP3700802A1; WO2019081596A1

Abstract

Un dispositivo de pretensado (10) para prensar un eje de engranaje (100), que tiene un primer engranaje (101), de un engranaje contra un dentado de un segundo engranaje (102) de dicho engranaje comprende una carcasa (11), un jaula exterior del cojinete (12) para recibir un cojinete (103) que soporta rotatoriamente el eje del engranaje (100), donde la jaula exterior del cojinete (12) está dispuesta en la carcasa (12), y un resorte de hoja (13) que está soportado por sus partes extremas (14) en los flancos de apoyo (16a) correspondientes respectivamente de la jaula exterior del cojinete (12) y que es adecuado para presionar con una parte central (15), que discurre entre los flancos de apoyo (16a), contra el cojinete (103). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de pretensión

La invención se refiere a un dispositivo de pretensión para presionar un eje de transmisión de un primer elemento de engranaje de una transmisión contra el dentado de un segundo elemento de engranaje de dicha transmisión.

Un dispositivo de pretensión de este tipo en relación con un engranaje helicoidal, que tiene un émbolo y un dispositivo de resorte para presionar el émbolo en la dirección del eje de transmisión, se conoce a partir del documento DE 102010000845 A1. El engranaje helicoidal conocido también tiene un mecanismo de ajuste cargado por resorte que puede utilizarse para compensar los posibles desgastes de la rueda helicoidal y del eje helicoidal durante la vida útil del engranaje helicoidal. Esto es especialmente ventajoso para los engranajes en los que el eje helicoidal o la rueda helicoidal son de plástico. El mecanismo de ajuste es autobloqueante, es decir, solo permite un movimiento de ajuste del émbolo en una dirección, concretamente hacia el eje helicoidal. Para que el mecanismo de ajuste funcione, también es necesario que la rigidez del resorte de ajuste sea menor que la del primer dispositivo de resorte. Si se producen fuerzas de dentado elevadas en el dentado entre el eje helicoidal y la rueda helicoidal, existe el riesgo de que el mecanismo de ajuste se atasque.

Un dispositivo de pretensión adicional se describe en el documento DE 102017 208657.2 de fecha 22/05/2017. En este caso, cuando se produce un movimiento contra la fuerza de compresión del primer dispositivo de resorte, el émbolo puede engancharse con un segundo dispositivo de resorte, que tiene una mayor rigidez de resorte que el primer dispositivo de resorte. Además de amortiguar el eje de transmisión, esto también proporciona una protección contra la sobrecarga del dentado entre el primer y el segundo elemento de engranaje. Sin embargo, este dispositivo de pretensión es costoso por el número de componentes necesarios, el espacio requerido y el montaje.

La presente invención tiene por objeto encontrar una solución a este problema. En particular, la invención tiene por objeto desarrollar dicho dispositivo de pretensión con suspensión del eje de transmisión y protección contra la sobrecarga de acuerdo con un diseño y montaje sencillos.

Este objeto se resuelve con un dispositivo de pretensión que tiene las características de la reivindicación 1. El dispositivo de pretensión según la invención comprende, en particular, una carcasa, una jaula exterior de cojinete para recibir un cojinete que soporta de forma rotativa el eje de transmisión, donde la jaula exterior de cojinete está dispuesta en la carcasa, y una ballesta que se apoya con sus secciones finales en los respectivos flancos de soporte asociados de la jaula exterior de cojinete y que está adaptada para presionar contra el cojinete con una sección central que se extiende entre los flancos de soporte.

Dicho dispositivo de pretensión es más fácil de fabricar que el dispositivo de pretensión conocido de 102017208657.2. Además, el esfuerzo de instalación es menor. La solicitud de patente US 2017/144695 A1 describe un engranaje helicoidal para un eje de dirección que comprende un dispositivo de pretensión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Realizaciones ventajosas de la invención son objeto de otras reivindicaciones.

En particular, se puede prever adicionalmente que, con el aumento de la pretensión de la ballesta contra el cojinete, la longitud de resorte efectiva de la ballesta entre sus puntos de apoyo en los flancos de apoyo disminuya como consecuencia del aumento de la flexión de la ballesta. El acortamiento de la longitud de resorte provoca un aumento de la rigidez del resorte conforme aumenta la pretensión, obteniéndose así una curva característica de elasticidad progresiva. Esto permite amortiguar suavemente las pequeñas oscilaciones en el engrane del dentado durante el funcionamiento, pero al mismo tiempo oponer una mayor resistencia a las desviaciones mayores para contrarrestar la elevación del engrane.

En el caso ideal, el dispositivo de resorte y, en particular, la ballesta, pueden ajustarse de tal manera que las fuerzas de accionamiento provoquen que la elevación máxima del engrane en la transmisión alcance como máximo entre el 51 y el 96 % de los flancos de diente disponibles.

En una realización, los flancos de soporte de la jaula exterior de cojinete están dispuestos en lados enfrentados de la jaula exterior de cojinete con respecto al cojinete, mientras que la ballesta abarca el espacio intermedio entre los flancos de soporte enfrentados entre sí a modo de puente. Esto facilita la modificación de la longitud de resorte efectiva en función de la fuerza de pretensión.

Preferentemente, los flancos de apoyo enfrentados están dispuestos de tal manera que las extensiones imaginarias de los mismos forman un ángulo de 80 a 140° entre sí.

Además, la ballesta puede estar dispuesta de manera que se apoye tangencialmente en el cojinete. Esto puede lograrse, por ejemplo, curvando la sección central de la ballesta hacia el cojinete. La curvatura puede ser convexa o cóncava hacia el cojinete, según sea necesario. Si la sección central se apoya alrededor de la circunferencia exterior del cojinete, el resultado tiende a ser una estructura más compacta.

En otra realización, se prevé que la ballesta se adapte a las fuerzas de funcionamiento del engrane entre el primer y el segundo elemento de engranaje de tal manera que su curva característica de elasticidad aumente progresivamente más allá del punto primitivo ideal de engrane entre el primer y el segundo elemento de engranaje en el sentido de una elevación del engrane. Esto hace posible que la transmisión funcione en el punto primitivo ideal en la medida de lo posible.

En principio, se puede utilizar una curva característica de elasticidad fuertemente progresiva para evitar que se levante el engrane. Sin embargo, también es posible disponer adicionalmente un elemento de tope en la jaula exterior de cojinete que limite el desplazamiento máximo de cojinete contra la ballesta. Esto da lugar a una mayor libertad para el diseño de la curva característica de elasticidad.

El elemento de tope puede ser, por ejemplo, un bloque de material elastómero, que permite adicionalmente amortiguar un golpe.

El elemento de tope puede integrarse en el dispositivo de pretensión de forma que se ahorre espacio, por ejemplo, proyectándose radialmente en un espacio entre la jaula exterior de cojinete y un lado posterior de la ballesta opuesto al cojinete.

El elemento de tope puede montarse como un componente separado en la jaula exterior de cojinete y, si es necesario, puede ser ajustable. Sin embargo, también es posible moldear el elemento de tope en la jaula exterior de cojinete, de modo que solo haya que manipular un componente integral.

Según la invención, se proporciona un primer dispositivo de ajuste y/o un segundo dispositivo de ajuste.

El primer dispositivo de ajuste se proporciona en el dispositivo de pretensión y la jaula exterior de cojinete es ajustable con respecto a la carcasa mediante el primer dispositivo de ajuste para desplazar el eje de transmisión en la dirección del segundo elemento de engranaje. Esto permite montar el dispositivo de pretensión en la transmisión en un estado inicial no tensado, lo que simplifica el montaje, y pretensar el engrane accionando el dispositivo de ajuste después de que el dispositivo de pretensión se haya montado en la transmisión. Además, esto permite un ajuste lo más preciso posible de la suspensión del eje de transmisión con el primer elemento de engranaje al segundo elemento de engranaje.

Si se dispone del segundo dispositivo de ajuste, el elemento de tope puede desplazarse en la dirección de la ballesta mediante el segundo dispositivo de ajuste para adaptar la protección contra la sobrecarga a la holgura disponible para el desplazamiento del punto primitivo del engrane.

En una realización, los dispositivos de ajuste primero y segundo están diseñados respectivamente como tornillos de ajuste, donde el primer dispositivo de ajuste se atornilla en la carcasa y el segundo dispositivo de ajuste se atornilla en el primer dispositivo de ajuste. Este anidamiento da lugar a un diseño especialmente compacto.

En otra realización no conforme a la invención, por el contrario, el dispositivo de pretensión carece de medios de ajuste, lo que reduce en gran medida el número de componentes necesarios y el esfuerzo de montaje. Para garantizar el funcionamiento en el punto primitivo ideal, en este caso se puede prever que la jaula exterior de cojinete esté dispuesta en la carcasa con una desviación radial respecto al eje nominal del eje de transmisión, y de tal manera que el engrane entre el primer y el segundo elemento de engranaje en el estado sin carga se desplace con respecto al engrane ideal bajo carga nominal y sea desplazable por la fuerza de elevación del engrane bajo carga nominal contra la fuerza de la ballesta hasta el engrane ideal y/o más allá de él sin por ello elevar el engrane.

Un dispositivo de pretensión del tipo explicado anteriormente puede utilizarse, por ejemplo, en un engranaje helicoidal con un eje helicoidal y una rueda helicoidal. Aquí, el eje de transmisión con el primer elemento de engranaje está formado por el eje helicoidal y el segundo elemento de engranaje por la rueda helicoidal.

Un dispositivo de pretensión del tipo explicado anteriormente puede utilizarse, en particular, en una transmisión para un sistema de dirección de vehículos de motor en el que es deseable un acoplamiento sin holgura entre el eje helicoidal y la rueda helicoidal para obtener una buena sensación de dirección. A través de la transmisión se puede aplicar un par a la dirección para dirigir las ruedas del vehículo. Esto puede hacerse de forma independiente al conductor o para ayudarle.

En una realización, la rueda helicoidal puede estar dispuesta en un piñón de dirección que engrana con una cremallera dentada. Sin embargo, también es posible accionar un piñón adicional a través de la rueda helicoidal, el cual se acopla a la cremallera o, en su caso, a una columna de dirección.

La invención se ilustrará a continuación con mayor detalle a partir de realizaciones ilustrativas representada en los dibujos. Los dibujos muestran:

La Figura 1 muestra un posible ejemplo de una transmisión con un dispositivo de pretensión según una primera realización ilustrativa de la invención,

la Figura 2 es una vista en sección del dispositivo de pretensión según la Figura 1,

la Figura 3 es un diagrama para ilustrar la curva característica de elasticidad del dispositivo de pretensión según la Figura 1,

la Figura 4 muestra el dispositivo de pretensión según la Figura 1 en el estado en que se monta en la transmisión, la Figura 5 muestra el dispositivo de pretensión según la Figura 1 después de la pretensión,

la Figura 6 muestra el dispositivo de pretensión según la Figura 1 en funcionamiento,

la Figura 7 muestra un ejemplo de una primera realización de la jaula exterior de cojinete,

la Figura 8 muestra un ejemplo de una segunda realización de la jaula exterior de cojinete,

la Figura 9 muestra un ejemplo de una tercera realización de la jaula exterior de cojinete,

la Figura 10 muestra un ejemplo de una cuarta realización de la jaula exterior de cojinete,

la Figura 11 muestra un posible ejemplo de una transmisión con un dispositivo de pretensión según una segunda realización ilustrativa de la invención antes de montar el dispositivo de pretensión,

la Figura 12 muestra la transmisión según la Figura 11 con el dispositivo de pretensión montado y pretensado, y la Figura 13 es una vista en sección del dispositivo de pretensión según la segunda realización ilustrativa.

Cada una de las realizaciones ilustrativas se refiere a un dispositivo 10 de pretensión mediante el cual un eje 100 de transmisión con un primer elemento 101 de engranaje puede ser presionado elásticamente contra un dentado de un segundo elemento 102 de engranaje para compensar cualquier holgura en el dentado. En las Figuras 1, 11 y 12 se muestran, a modo de ejemplo, las etapas de transmisión correspondientes.

En particular, el eje 100 de transmisión que cuenta con el primer elemento 101 de engranaje puede estar diseñado como un eje helicoidal, y el segundo elemento 102 de engranaje como una rueda helicoidal. Sin embargo, la invención no se limita a engranajes helicoidales, sino que también puede utilizarse con otros tipos de engranajes.

Una posible aplicación de dicha transmisión es, sin limitarse a ella, una caja de dirección para el sistema de dirección de un vehículo de motor.

Los dispositivos 10 de pretensión, descritos a continuación con más detalle, se utilizan para proporcionar una suspensión para el eje 100 de transmisión a fin de mantener el primer elemento 101 de engranaje y el segundo elemento 102 de engranaje en un engrane deseado entre ellos.

Además, los dispositivos 10 de pretensión sirven de protección contra la sobrecarga para proteger el dentado del primer y el segundo elemento 101 y 102 de engranaje. El dispositivo 10 de pretensión puede absorber parte de la energía de impacto en caso de cargas de impacto inesperadas, de modo que no se superan las tensiones admisibles en los flancos de diente del primer y segundo elemento 101 y 102 de engranaje y, además, la elevación del dentado no puede superar los flancos de diente disponibles.

El dispositivo 10 de pretensión de la primera realización ilustrativa, que se explicará más detalladamente a continuación con referencia a las Figuras 1 a 5, comprende en primer lugar una carcasa 11, que forma parte de una caja de engranaje más grande o puede acoplarse a esta.

Además, el dispositivo 10 de pretensión comprende una jaula exterior 12 de cojinete para recibir un cojinete 103 que soporta de forma rotativa el eje 100 de transmisión. El cojinete 103 puede ser, por ejemplo, un rodamiento o un cojinete liso. La jaula exterior 12 de cojinete que recibe este cojinete 103 está dispuesta y fijada en la carcasa 11. Además, el dispositivo 10 de pretensión comprende una ballesta 13, que se apoya con sus secciones finales 14 en un respectivo flanco 16a de soporte asociado de la jaula exterior 12 de cojinete. Los flancos 16a de apoyo están formados preferentemente por ranuras 16 dispuestas en el interior de la jaula exterior 12 de cojinete. Las secciones finales 14 de la ballesta 13 están conectadas integralmente entre sí a través de una sección central 15. La sección central 15 de la ballesta 13 que discurre entre las ranuras 16 está adaptada para presionar contra el cojinete 103. Aplicando una carga correspondiente, preferentemente radial, al cojinete 103, se puede ajustar una pretensión deseada para el engrane del primer y segundo elemento 101 y 102 de engranaje.

La jaula exterior 12 de cojinete se extiende anularmente alrededor del cojinete 103 y tiene una abertura 17 de forma oblonga en la que el cojinete 103 se coloca con holgura en los extremos 18 de la abertura 17 y en contacto con sus flancos 19. Esto permite que el cojinete 103 se desplace dentro de la abertura 17 de forma oblonga en relación con la jaula exterior 12 de cojinete.

La jaula exterior 12 de cojinete tiene además una circunferencia exterior no circular, de modo que está asegurada contra la rotación en torno al eje A de rotación del eje 100 de transmisión respecto a la carcasa 11, pero puede desplazarse transversalmente al eje A de rotación.

El desplazamiento de la jaula exterior 12 de cojinete en dirección transversal al eje A de rotación con respecto a la carcasa 11 es ajustable en la primera realización ilustrativa mediante un primer dispositivo 20 de ajuste. Este primer dispositivo 20 de ajuste puede estar concebido, por ejemplo, como un tornillo de fijación que se enrosca en una rosca 21 de la carcasa 11 y se apoya contra la jaula exterior 12 de cojinete.

Si la jaula exterior 12 de cojinete se desplaza con respecto a la carcasa 11, varía la fuerza ejercida por la ballesta 13 sobre el cojinete 103 y, con ella, la pretensión del dentado entre el primer y el segundo elemento 101 y 102 de engranaje.

Como ya se ha mencionado, la ballesta 13 se apoya en las ranuras 16 de la jaula exterior 12 de cojinete. Las ranuras 16 de la jaula exterior 12 de cojinete están preferentemente dispuestas en lados enfrentados con respecto al cojinete 103, en este caso, los flancos 19 de la jaula exterior 12 de cojinete. Están dimensionados de tal manera que las secciones finales 14 pueden doblarse dentro de las ranuras 16 cuando la ballesta 13 se pliega, mientras que cada una de ellas se apoya en un flanco 16a de soporte de la ranura 16 asociada.

En una realización ventajosa, la ballesta 13 abarca el espacio intermedio entre las ranuras 16 enfrentadas a modo de puente. En la realización ilustrativa mostrada, las ranuras 16 enfrentadas están dispuestas entre sí en un ángulo de tal manera que las extensiones imaginarias de las ranuras 16 enfrentadas forman un ángulo de 80 a 140° entre sí. Además, la ballesta 13 puede estar curvada convenientemente en su sección central 15, de modo que se apoye de forma cóncava contra la circunferencia exterior del cojinete 103 cuando se observa desde el lado del cojinete 103.

Sin embargo, también es posible utilizar una ballesta 13 curvada convexa. En este caso, la inclinación de los flancos 16a de apoyo se invierte ventajosamente en comparación con la realización ilustrativa mostrada.

Además, es posible utilizar una ballesta 13 que no esté curvada en el estado no tensado si las condiciones del espacio de instalación lo permiten.

El juego de las secciones finales 14 de la ballesta 13 dentro de las ranuras 16 es tal que con el aumento de la pretensión de la ballesta 13 contra el cojinete 103, la longitud efectiva I de resorte de la ballesta 13 entre sus puntos P de apoyo en los flancos 16a de apoyo en las ranuras 16 disminuye como consecuencia del aumento de la flexión de la ballesta 13, como se ilustra en las Figuras 4 a 6.

La Figura 4 muestra el estado del dispositivo 10 de pretensión cuando está montado en el eje 100 de transmisión. Para ello, el cojinete 103 puede estar ya montado en el eje 100 de transmisión. La ballesta 13 está en estado no cargado y puede instalarse después del montaje de la jaula exterior 12 de cojinete o como unidad modular conjuntamente con ella. Sus secciones finales 14 se introducen profundamente en las ranuras 16 y se apoyan en ellas. En el estado no tensado, la fuerza F⁰de apoyo en la ranura ¹⁶es prácticamente nula y la longitud lü de resorte efectiva de la ballesta 13 es máxima. La longitud I⁰de resorte efectiva se entiende aquí como la distancia entre el punto P de contacto de la sección final 14 de la ballesta 13 en el flanco 16a de la ranura 16 y el contacto tangencial con el cojinete 103. En el caso de la línea del núcleo del resorte del dispositivo 10 de pretensión mostrado en la Figura 3, esto corresponde a la sección “ Montaje” .

Si la jaula exterior 12 de cojinete se desplaza ligeramente en sentido transversal al eje A de rotación accionando el dispositivo 20 de ajuste, en el sentido de aumentar la tensión del primer y segundo elemento 101 y 102 de engranaje entre sí, la ballesta 13 se tensa y se curva algo más que en la Figura 4. Este estado se ilustra en la Figura 5. Como resultado de la curvatura creciente, la ballesta 13 se apoya en el cojinete 103 en una sección circunferencial ligeramente más larga. Al mismo tiempo, el punto P de contacto con el flanco 16a de apoyo de la ranura 16 se desplaza hacia dentro, lo que acorta la longitud lv de resorte efectiva durante el proceso de pretensado. Esto se traduce en un aumento de la curva característica de elasticidad que se muestra en la Figura 3 en la sección “pretensión” .

La pretensión puede configurarse de tal manera que se establezca un desplazamiento artificial del punto primitivo ideal del engrane entre el primer y el segundo elemento 101 y 102 de engranaje. El desplazamiento necesario depende de las tolerancias de la transmisión y de los componentes que la rodean, así como de una fuerza de retorno deseada resultante del par nominal aplicado a la transmisión y de la geometría del dentado.

Cuando la transmisión está en funcionamiento, el desplazamiento ajustado debe ser puenteado de nuevo en función del par nominal aplicado para conseguir, en el caso ideal, que la transmisión funcione en el punto primitivo ideal del dentado. Por el contrario, debe evitarse un desplazamiento más allá de este punto en el sentido de una elevación del engrane. Para ello, la curva característica de elasticidad para el rango de funcionamiento más allá del punto primitivo ideal puede diseñarse de forma que aumente progresivamente, como puede verse en la sección “ Funcionamiento” de la Figura 3.

En la Figura 6 se muestra, a modo de ejemplo, una situación de carga correspondiente, en la que la jaula exterior 12 de cojinete está desplazada aún más que en la Figura 5 con respecto al eje A de rotación, y la ballesta 13 está correspondientemente más curvada. Cuando las fuerzas de contacto F^bson correspondientemente mayores en la ranura 16, esto provoca un acortamiento adicional de la longitud Ib de resorte efectiva, ya que el punto P de contacto se desplaza más hacia el interior y, por tanto, provoca una mayor rigidez de la ballesta 13 según se desee.

El espacio libre de la jaula exterior 12 de cojinete está diseñado geométricamente de tal manera que se produce un cambio en el contacto entre la ballesta 13 y la jaula exterior 12 de cojinete, es decir, una migración del punto P de contacto en función del desplazamiento relativo entre la jaula exterior 12 de cojinete y el cojinete 103 y, por tanto, de la trayectoria de elevación del engrane entre el primer y el segundo elemento 101 y 102 de engranaje. Este cambio en el sistema debe entenderse como un cambio en la longitud de resorte efectiva. La curva característica de elasticidad mostrada en la Figura 3 puede, por ejemplo, diseñarse de tal manera que la elevación máxima con las fuerzas de funcionamiento previsibles no exceda del 51 al 96 % de los flancos de diente disponibles.

Además, como se muestra en la presente realización ilustrativa, en la jaula exterior 12 de cojinete puede disponerse adicionalmente un elemento 22 de tope para limitar el desplazamiento máximo del cojinete 103 contra la ballesta 13. Este elemento 22 de tope es preferiblemente efectivo más allá de la sección de la curva característica de elasticidad marcada como “ Funcionamiento” en la Figura 3. El elemento 22 de tope sirve para proteger el dentado en caso de uso indebido.

El elemento 22 de tope puede, por ejemplo, estar diseñado como un bloque de material elastómero, que proporciona así una función adicional de amortiguación mediante la absorción de energía.

En una realización, el elemento 22 de tope se proyecta radialmente en un espacio 24 formado entre un extremo 18 de la abertura 17 de la jaula exterior 12 de cojinete y un lado posterior de la ballesta 13 opuesto al cojinete 103.

El elemento 22 de tope puede, por ejemplo, estar moldeado en la jaula exterior 12 de cojinete. Sin embargo, también es posible fijarlo por separado o hacerlo ajustable.

En el dispositivo 10 de pretensión de la primera realización ilustrativa, se ha previsto un segundo dispositivo 25 de ajuste con el que se puede desplazar el elemento 22 de tope en la dirección de la ballesta 13. El segundo dispositivo 25 de ajuste puede diseñarse como un tornillo de ajuste con una rosca 23 de manera que se pueda establecer un buen ajuste del recorrido de desplazamiento máximo teniendo en cuenta las tolerancias que difícilmente pueden evitarse en términos de tecnología de fabricación.

Mientras que el primer dispositivo 20 de ajuste se atornilla en la carcasa 11 para el desplazamiento de la jaula exterior 12 de cojinete, el segundo dispositivo 25 de ajuste se atornilla preferentemente en el primer dispositivo 20 de ajuste. Sin embargo, también es posible apoyar el segundo dispositivo 25 de ajuste directamente contra la carcasa 11, es decir, sin interponer el primer dispositivo 20 de ajuste.

El dispositivo 10 de pretensión explicado anteriormente permite una suspensión precisa del eje 100 de transmisión, así como una protección fiable contra la sobrecarga. También se caracteriza por un diseño y un montaje comparativamente sencillos.

Las Figuras 7 a 10 muestran diferentes variantes para la fabricación de la jaula exterior 12 de cojinete, que es preferentemente de plástico. Si es necesario, el elemento 22 de tope también puede ser moldeado en esta al mismo tiempo.

La Figura 7 muestra una primera realización de una jaula exterior 12 de cojinete de una sola pieza con desmoldeo en un lado. La jaula exterior 12 de cojinete tiene una circunferencia exterior no circular con secciones 26 de guía aplanadas para el guiado lineal transversal al eje A de rotación. Además, tiene una abertura 17 de forma oblonga con extremos redondeados 18 que están conectados por flancos 19 rectos y enfrentados entre sí. En los flancos 19 se forman espacios libres para los flancos 16a de apoyo, por ejemplo, en forma de ranuras 16.

Además, en la jaula exterior 12 de cojinete hay un rebaje 27 para recibir el elemento 22 de tope y, en su caso, el segundo dispositivo 25 de ajuste asociado.

El rebaje 27 también puede tener un espacio libre 27a como mecanismo antigiro y/o antipérdida del elemento 22 de tope.

La separación del útil de moldeo asociado tiene lugar en un borde fino E exterior de la jaula exterior 12 de cojinete transversal al eje A de rotación. Los chaflanes 28 y 29 de desmoldeo en el lado interior y exterior facilitan la extracción del útil de moldeo.

La Figura 8 muestra una modificación de la realización mostrada en la Figura 7 en la que la separación del molde no se realiza en el borde fino, sino en un plano central M transversal al eje A de rotación. Los chaflanes 28a y 28b o 29a y 29b de desmoldeo de los lados interior y exterior están adaptados en consecuencia.

La Figura 9 muestra otra modificación de la jaula exterior 12 de cojinete, que tiene una construcción en dos piezas. Las piezas 12a y 12b correspondientes de la jaula exterior 12 de cojinete pueden, por ejemplo, estar enganchadas, pegadas o unidas de otra manera entre sí.

En particular, las piezas 12a y 12b de la jaula exterior 12 de cojinete pueden ser diseñadas como partes idénticas que se unen girándolas 180° entre sí.

El diseño en dos piezas también permite formar las ranuras 16 como bolsillos 30 cerrados lateralmente, que proporcionan un soporte lateral adicional para la ballesta 13. Además, se pueden omitir los chaflanes de desmoldeo, con lo que se consigue un apoyo más uniforme en la carcasa 11, así como en el cojinete 103. Además, esto permite una carga muy uniforme en la ballesta 13.

En todos los demás aspectos, la jaula exterior 12 de cojinete mostrada en la Figura 9 corresponde a las variantes explicadas anteriormente.

La Figura 10 muestra otra realización de la jaula exterior 12 de cojinete en forma de diseño en una sola pieza, en la que dos mitades 12c y 12d de la jaula exterior 12 de cojinete están unidas entre sí mediante una bisagra 31 de cinta o similar. En este caso tampoco se requieren chaflanes de desmoldeo en lados interiores y exteriores en el sentido de las variantes de las Figuras 7 y 8.

Las mitades 12c y 12d de la jaula exterior 12 de cojinete se ensamblan en un anillo cerrado doblando la bisagra 31 de cinta para formar una jaula exterior 12 de cojinete con las características explicadas anteriormente. Los extremos libres de las mitades 12c y 12d de la jaula exterior de cojinete están enganchados, pegados o fijados de otra manera entre sí.

Al igual que en la variante de la Figura 9, las ranuras 16 también pueden estar configuradas aquí como bolsillos cerrados lateralmente 30.

Las Figuras 11 a 13 muestran una segunda realización ilustrativa de un dispositivo 10' de pretensión según la invención, que difiere de la primera realización ilustrativa en la omisión del primer y el segundo dispositivo 20 y 25 de ajuste. De esta manera se ahorran las medidas para sellar las roscas de los dispositivos 20 y 25 de ajuste.

Además, se eliminan los tiempos de fabricación y montaje durante el proceso de ajuste de la pretensión.

Además, se consigue una considerable reducción de componentes en comparación con la primera realización ilustrativa.

En todos los demás aspectos, la segunda realización ilustrativa se corresponde con la primera realización ilustrativa, por lo que los componentes similares de las Figuras 11 a 13 llevan, en consecuencia, los mismos signos de referencia, a menos que se indique lo contrario.

En la segunda realización ilustrativa, la pretensión de la ballesta 13 no se consigue mediante un desplazamiento activo de la jaula exterior 12 de cojinete por medio del dispositivo 20 de ajuste, sino mediante una desviación £ del mecanizado de la carcasa 11 con respecto al eje nominal An del eje 100 de transmisión. Esta desviación £ resulta de las tolerancias de forma y posición conocidas, así como de la expansión térmica.

En el presente caso no se requiere una capacidad de desplazamiento transversal al eje A de rotación entre la jaula exterior 12 de cojinete y la carcasa 11, de modo que la jaula exterior 12 de cojinete puede encajarse en la carcasa 11. Sin embargo, se mantiene el apoyo elástico del cojinete 103 contra la ballesta 13. Lo mismo se aplica a la posibilidad de prever un elemento 22 de tope, que puede montarse preferentemente en la jaula exterior 12 de cojinete o estar moldeado en ella, tal como se muestra en la Figura 13.

Durante el montaje, la jaula exterior 12 de cojinete puede montarse fuera de la carcasa 11 en un cojinete libre del eje 100 de transmisión o, como en el caso de la primera realización ilustrativa, puede insertarse cuando el eje 100 de transmisión junto con el cojinete 103 ya están instalados en la carcasa 11.

Preferiblemente, la ballesta 13 ya está montada en la jaula exterior 12 de cojinete.

La pretensión deseada para reducir la holgura del dentado entre el primer y el segundo elemento 101 y 102 de engranaje se consigue por el hecho de que el alojamiento 32 para la jaula exterior 12 de cojinete en la carcasa 11 al nivel del cojinete libre del eje 100 de transmisión está mecanizado en posición desplazada respecto del eje nominal An del eje 100 de transmisión en una desviación £.

El dispositivo 10 de pretensión de la segunda realización ilustrativa permite una suspensión precisa del eje 100 de transmisión, así como una protección fiable contra la sobrecarga. También se caracteriza por un diseño y un montaje aún más simplificados en comparación con la primera realización ilustrativa.

La invención se ha explicado anteriormente con más detalle mediante una realización ilustrativa y otras variantes adicionales. La realización ilustrativa y las variantes tienen por objeto demostrar la viabilidad de la invención. Aunque no esté descrito expresamente, y siempre que sea técnicamente viable, las características técnicas individuales que se han explicado anteriormente en el contexto de otras características individuales también pueden materializarse independientemente de estas, así como en combinación con otras características individuales. Por lo tanto, la invención no se limita expresamente a la realización ilustrativa descrita y sus variantes, sino que comprende todas las configuraciones definidas por las reivindicaciones.

Leyendas

10 Dispositivo de pretensión

11 Carcasa

12 Jaula exterior de cojinete

12a, 12b Parte de la jaula exterior de cojinete

12c, 12d Mitad de la jaula exterior de cojinete

13 Ballesta

14 Fin de la ballesta

15 Sección media de la ballesta

16 Ranura

16a Flanco de apoyo

17 Abertura

18 Final

19 Flanco

20 Primer dispositivo de ajuste

21 Rosca

22 Elemento de tope

23 Rosca

24 Espacio intersticial

25 Segundo dispositivo de ajuste

26 Secciones de guía

27 Rebaje

27a Espacio libre

28a, 28b Chaflán de desmoldeo interior

29a, 29b Chaflán de desmoldeo exterior

30 Alojamiento

31 Bisagra de cinta

32 Abertura del alojamiento

100 Eje de transmisión

101 Primer elemento de engranaje

102 Segundo elemento de engranaje

103 Cojinete

A Eje de rotación

AN Eje de rotación nominal

E Borde fino

Fq Fuerza elástica durante el montaje

F_vFuerza de pretensión de la ballesta

F_bFuerza elástica en funcionamiento

lo Longitud de resorte efectiva durante el montaje

lv Longitud de resorte efectiva con fuerza de pretensión I^bLongitud de resorte efectiva con la fuerza elástica en funcionamiento M Nivel medio

P Contacto

£ Desviación

Claims

REIVINDICACIONES

i. Dispositivo (10) de pretensión para presionar un eje (100) de transmisión que cuenta con un primer elemento (101) de engranaje de una transmisión contra un dentado de un segundo elemento (102) de engranaje de dicha transmisión, que comprende:

una carcasa (11),

una jaula exterior (12) de cojinete para recibir un cojinete (103) que soporta de forma rotativa el eje (100) de transmisión, donde la jaula exterior (12) de cojinete está dispuesta en la carcasa (12),

una ballesta (13) que se apoya con sus secciones finales (14) en los respectivos flancos (16a) de apoyo asociados de la jaula exterior (12) de cojinete y que está adaptada para presionar contra el cojinete (103) con una sección central (15) que se extiende entre los flancos (16a) de apoyo, caracterizado por que prevé un primer dispositivo (20) de ajuste, mediante el cual la jaula exterior (12) de cojinete puede ajustarse con respecto a la carcasa (11) para desplazar el eje (100) de transmisión en la dirección del segundo elemento (102) de engranaje, y/o

prevé un segundo dispositivo (25) de ajuste, mediante el cual se puede desplazar un elemento (22) de tope en la dirección de la ballesta (13), donde el primer y el segundo dispositivo (20, 25) de ajuste están diseñados preferentemente cada uno como un tornillo de ajuste, donde el primer dispositivo (20) de ajuste se enrosca en la carcasa (11) y el segundo dispositivo (25) de ajuste se enrosca en el primer dispositivo (20) de ajuste.
2. Dispositivo (10) de pretensión según la reivindicación 1, caracterizado por que con el aumento de la pretensión de la ballesta (13) contra el cojinete (103), la longitud de resorte efectiva de la ballesta (13) entre sus puntos de apoyo en los flancos (16a) de apoyo disminuye como consecuencia del aumento de la flexión de la ballesta (13).
3. Dispositivo (10) de pretensión según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los flancos (16a) de apoyo de la jaula exterior (12) de cojinete están dispuestos en lados enfrentados de la jaula exterior (12) de cojinete con respecto al cojinete (103) y la ballesta (13) abarca el espacio intermedio entre los flancos (16a) de apoyo enfrentados entre sí a modo de puente y/o extensiones imaginarias de los flancos (16a) de apoyo enfrentados entre sí forman un ángulo de 80 a 140° entre sí.
4. Dispositivo (10) de pretensión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la ballesta (13) está adaptada para apoyarse tangencialmente en el cojinete (103) y/o la sección central (15) de la ballesta (13) está curvada de forma convexa o cóncava respecto al cojinete (103).
5. Dispositivo (10) de pretensión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la ballesta (13) está adaptada a las fuerzas de funcionamiento del engrane entre el primer y segundo elemento (101, 102) de engranaje de manera que su curva característica de elasticidad aumenta progresivamente más allá del punto primitivo ideal del engrane entre el primer y segundo elemento (101, 102) de engranaje en el sentido de una elevación del engrane.
6. Dispositivo (10) de pretensión según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el elemento (22) de tope está dispuesto en la jaula exterior (12) de cojinete y limita el recorrido de desplazamiento máximo del cojinete (103) contra la ballesta (13).
7. Dispositivo (10) de pretensión según la reivindicación 6, caracterizado por que el elemento (22) de tope es un bloque de material elastómero y/o el elemento (22) de tope se proyecta radialmente en un espacio intermedio (24) formado entre la jaula exterior (12) de cojinete y un lado posterior de la ballesta (13) opuesto al cojinete (103).
8. Dispositivo (10) de pretensión según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que el elemento (22) de tope está moldeado en la jaula exterior (12) de cojinete.
9. Engranaje helicoidal, que comprende:

un eje helicoidal,

una rueda helicoidal, y

un dispositivo (10) de pretensión según una de las reivindicaciones anteriores, donde el eje (100) de transmisión que cuenta con el primer elemento (101) de engranaje es el eje helicoidal y el segundo elemento (102) de engranaje es la rueda helicoidal.
10. Caja de dirección para la dirección de un vehículo de motor, que comprende un dispositivo (10) de pretensión según una de las reivindicaciones 1 a 8 o un engranaje helicoidal según la reivindicación 9.