ES2937919T3 - Engranaje de dos marchas, así como tensor de cinturón - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un embrague de desembrague (1) para un tensor de correa, que tiene un primer eje (10), un segundo eje (20) y una parte de embrague (30), estando la parte de embrague (30) entre el primer eje (10) y el segundo Eje (20) está dispuesto en un eje longitudinal (X) que define una dirección axial, donde la pieza de acoplamiento (30) tiene al menos un dedo de acoplamiento (40) que, para transmitir un par (M) , se inserta en un primer hueco (15) del primer eje (10) encaja y se desplaza contra una fuerza de resorte en dirección axial desde el primer hueco (15) del primer eje (10) a un segundo hueco (25) del segundo eje (20) cuando se supera un par a transmitir (M2). La invención también se refiere a un tensor de correa con un embrague de desembrague (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Engranaje de dos marchas, así como tensor de cinturón
La presente invención se refiere a un acoplamiento de expulsión con las características de la reivindicación 1, así como a un tensor de cinturón con las características de la reivindicación 14.
Los tensores de cinturón se conocen previamente por el estado de la técnica en diferentes configuraciones y forman un sistema de seguridad pasivo en un vehículo. Los tensores de cinturón se usan para colocar debidamente el cinturón de seguridad de un pasajero tras adoptar la posición sentada en el vehículo, acercándose el cinturón de seguridad de manera tensada al pasajero, de tal manera que este se mantenga de manera segura en la posición sentada, pero aun así disfrute de suficiente libertad de movimiento. Además, los tensores de cinturón se usan para, en el caso de un accidente o poco antes de una colisión previsible, tensar el cinturón de seguridad para que el pasajero participe antes en el retardo total del vehículo. Para ello, el cinturón de seguridad se aprieta en el plazo de un breve tiempo rápidamente y con un alto momento de giro, con lo que el cinturón de seguridad se ciñe de manera especialmente tensa al pasajero y el pasajero participa completamente en el retardo total.
Por el estado de la técnica se conocen previamente tensores de cinturón, que se activan mediante un resorte tensado o una pequeña carga explosiva. También se conocen previamente por el estado de la técnica tensores de cinturón, que pueden activarse de manera electromecánica y reversible y ya en el caso de situaciones de peligro reconocidas mediante sensores tensan el cinturón de seguridad.
El documento WO 2012154911 A1 enseña un acoplamiento de expulsión que pretende proteger un árbol frente a una sobrecarga. Al alcanzar un momento de giro predeterminado, se expulsan dedos de acoplamiento de un rebaje del árbol y se interrumpe una transmisión del momento de giro.
Un estado de la técnica adicional lo forman los documentos DE 102014 118700 A1, US 2128715 A y US 6857594 B2. El documento US 2128715 A da a conocer un acoplamiento de expulsión según el preámbulo de la reivindicación 1.
Como desventaja de los tensores de cinturón electromecánicos conocidos hasta la fecha puede mencionarse que estos a menudo tienen que dotarse adicionalmente de un resorte o de una pequeña carga explosiva para la activación, para en el plazo del tiempo más corto tensar el cinturón de seguridad con una fuerza de tensado suficiente. Aquí comienza la presente invención.
Por tanto, el objetivo que debe alcanzarse de la invención es proponer un tensor de cinturón mejorado, que elimine de manera conveniente las desventajas conocidas por el estado de la técnica de los tensores de cinturón electromecánicos y, por un lado, posibilite un tensado especialmente rápido del cinturón de seguridad, pero por otro lado presente también un momento de giro suficientemente alto para ceñir el cinturón de seguridad de manera suficientemente tensa al cuerpo del pasajero.
Estos objetivos se alcanzan mediante un acoplamiento de expulsión de un tensor de cinturón con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas adicionales de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
El acoplamiento de expulsión según la invención para un tensor de cinturón comprende un primer árbol, un segundo árbol y una pieza de acoplamiento, estando dispuesta la pieza de acoplamiento entre el primer árbol y el segundo árbol en un eje longitudinal que predetermina una dirección axial. Según la invención, la pieza de acoplamiento presenta al menos un dedo de acoplamiento, que para la transmisión de un momento de giro desde la pieza de acoplamiento al primer árbol se engrana en al menos un primer rebaje del primer árbol y al superar un momento de giro que debe transmitirse, que puede predeterminarse, se desplaza en contra de una fuerza de resorte en la dirección axial desde el primer rebaje del primer árbol a al menos un segundo rebaje del segundo árbol y viceversa.
Es decir, la invención se basa en la idea de que la pieza de acoplamiento presenta al menos un dedo de acoplamiento móvil por resorte, que hasta alcanzar un momento de giro predefinido (también denominado a continuación momento de conmutación) se engrana en el al menos primer rebaje del primer árbol y hasta alcanzar este momento de conmutación transmite un momento de giro desde la pieza de acoplamiento al primer árbol. Al alcanzar el momento de conmutación, el al menos un dedo de acoplamiento móvil por resorte se desplaza en contra de una fuerza de resorte desde el al menos un primer rebaje en la dirección axial al al menos un segundo rebaje del segundo árbol, con lo que se interrumpe una transmisión del momento de giro desde la pieza de acoplamiento al primer árbol y de ahí en adelante se transmite el momento de giro desde la pieza de acoplamiento al segundo árbol. En cuanto el momento de giro que debe transmitirse de nuevo queda por debajo de un valor predeterminado, se mueve el dedo de acoplamiento mediante la fuerza de resorte desde el segundo rebaje de vuelta al primer rebaje del primer árbol.
El momento de giro se implementa entre el al menos un dedo de acoplamiento y el respectivo primer o segundo rebaje del primer o del segundo árbol mediante un arrastre de forma, engranándose el al menos un dedo de acoplamiento a modo de un elemento de arrastre en el respectivo rebaje.
El momento de giro predefinido puede predefinirse mediante una configuración correspondiente y descrita en lo sucesivo del dedo de acoplamiento, de la pieza de acoplamiento y/o del respectivo rebaje.
Una configuración ventajosa de la presente invención prevé que el al menos un dedo de acoplamiento esté conectado mediante una varilla de resorte con la pieza de acoplamiento. En particular, se prefiere que la varilla de resorte y la pieza de acoplamiento estén configuradas de una sola pieza y se produzcan preferiblemente a partir de un acero para resorte. Además, se prefiere que la pieza de acoplamiento sea una pieza en forma de placa, en particular, cuando la pieza de acoplamiento es una pieza troquelada, que está caracterizada porque puede producirse de manera rentable en un gran número de piezas.
Una configuración ventajosa adicional de la presente invención prevé que la varilla de resorte del al menos un dedo de acoplamiento esté configurada en forma de anillo o en forma de espiral y presenta una zona de extremo libre, en la que está dispuesto el dedo de acoplamiento. En la zona de extremo libre puede estar dispuesto de manera rígida el al menos un dedo de acoplamiento mediante medios de sujeción adecuados, estando insertado preferiblemente el al menos un dedo de acoplamiento en la zona de extremo en una abertura de inserción y estando sujetado en la abertura de inserción por arrastre de forma, arrastre de fuerza y/o adherencia de materiales. En particular, se prefiere que el dedo de acoplamiento esté sujetado en la abertura de inserción mediante un remachado y/o una soldadura.
Conforme a una configuración adicional de la presente invención, el dedo de acoplamiento está dispuesto separado con respecto al eje longitudinal y presenta una primera zona de extremo y una segunda zona de extremo. La primera zona de extremo puede sobresalir en el eje longitudinal en el lado dirigido hacia el primer árbol de la pieza de acoplamiento y la segunda zona de extremo en el lado dirigido hacia el segundo árbol de la pieza de acoplamiento. La longitud L del al menos un dedo de acoplamiento corresponde a la distancia A entre la primera zona de extremo y la segunda zona de extremo, correspondiendo la longitud L a un múltiplo de un grosor t de la pieza de acoplamiento. Se prefiere una relación L > t, más preferiblemente L > 2t, aún más preferiblemente L > 5t.
Además, se prefiere que la longitud L del al menos un dedo de acoplamiento medida en el eje longitudinal sea mayor que una distancia A entre el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento del primer árbol y el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento del segundo árbol, es decir, L > A. Mediante esta configuración se garantiza que el dedo de acoplamiento se engrane en todo momento en al menos uno de los rebajes del primer árbol y/o del segundo árbol y que también al alcanzar el momento de giro predefinido el cinturón de seguridad se siga tensando. Una marcha en vacío o marcha libre preferiblemente no se desea.
Se prefiere que la primera zona de extremo en el estado no cargado de la pieza de acoplamiento se adentre en el primer rebaje del primer árbol. Aquí y en lo sucesivo, por un estado no cargado del acoplamiento de expulsión se entiende el estado en el que no se transmite ningún momento de giro mediante la pieza de acoplamiento.
Según una configuración ventajosa adicional de la presente invención está previsto que el al menos un dedo de acoplamiento esté configurado en forma de cono o en forma de cuña. El dedo de acoplamiento puede estar configurado de manera cilindrica, elíptica, poligonal en sección transversal o presentar una forma libre arbitraria, estando configurada la primera zona de extremo preferiblemente como punta y la segunda zona de extremo como parte roma, con lo que el área de sección transversal de la primera zona de extremo del dedo de acoplamiento es un área de sección transversal más pequeña que el área de sección transversal en la segunda zona de extremo. En particular, se prefiere que el al menos un dedo de acoplamiento esté configurado en forma de esfera o en forma de cuña y presente un ángulo de apertura p, predeterminando de manera decisiva el ángulo de apertura p debido al principio del plano inclinado el momento de conmutación o el momento de giro predefinido. El ángulo de apertura p se encuentra preferiblemente en un intervalo de valores de 5° < p < 90°, más preferiblemente 15° < p < 60°.
También ha resultado ser ventajoso que el primer rebaje y/o el segundo rebaje presenten o presente al menos una superficie de contacto, estando configurada la superficie de contacto para transmitir el momento de giro que debe transmitirse desde el al menos un dedo de acoplamiento al respectivo árbol. En particular, las superficies de contacto y los dedos de acoplamiento están adaptados entre sí de tal manera que el dedo de acoplamiento puede apoyarse en la superficie de contacto del primer rebaje y del segundo rebaje de la manera más plana posible.
Además, la superficie de contacto puede estar configurada para, al transmitir el momento de giro, aplicar una fuerza que actúa en la dirección axial al al menos un dedo de acoplamiento, mediante la que el al menos un dedo de acoplamiento se empuja fuera del o al respectivo rebaje en la dirección axial.
Al transmitir el momento de giro entre la pieza de acoplamiento y el respectivo árbol se genera debido a la forma de cono o de cuña y/o debido a la superficie de contacto del respectivo rebaje una fuerza axial, mediante la que el al menos un dedo de acoplamiento se desplaza en la dirección axial.
Además, ha resultado ser ventajoso que la al menos una superficie de contacto esté configurada como superficie de cuña que converge en la dirección axial. Por tanto, se prefiere que el primer rebaje presente en el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento del primer árbol una sección transversal que se estrecha con lo que, debido al plano inclinado, al transmitir un momento de giro entre la superficie de contacto y el al menos un dedo de acoplamiento, resulta una fuerza axial, mediante la que se presiona el dedo de acoplamiento en contra de una fuerza de resorte fuera del primer rebaje. También es ventajoso que los segundos rebajes presenten en el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento del segundo árbol superficies de cuña que convergen en la dirección axial, con lo que, al superar el momento de conmutación, el al menos un dedo de acoplamiento se empuja al interior del segundo rebaje para la formación de un arrastre de forma completo.
Es ventajoso que el respectivo rebaje presente una segunda superficie de contacto que, visto en la dirección perimetral, esté configurada en el lado diametral de la superficie de contacto descrita anteriormente en el rebaje.
La al menos una superficie de contacto puede encontrarse total o parcialmente en un plano, que está dispuesto en un ángulo a inclinado con respecto a un plano, que se encuentra en el eje longitudinal. Se prefiere que el ángulo a ascienda con respecto al plano en el eje longitudinal a 45° > a > 2,5°. El ángulo a determina igualmente de manera decisiva el momento de conmutación. Cuanto menor sea el ángulo a, mayor es el momento de conmutación.
Una configuración preferida adicional de la presente invención prevé que alrededor del eje longitudinal estén dispuestos varios dedos de acoplamiento, que preferiblemente están dispuestos con simetría perimetral alrededor del eje longitudinal.
Además, es igualmente ventajoso que el primer árbol y el segundo árbol presenten varios rebajes, que igualmente de manera preferible están dispuestos con simetría perimetral alrededor del eje longitudinal. Además, ha resultado ser ventajoso que el número de primeros rebajes y de segundos rebajes en el primer árbol y el segundo árbol correspondan al número de dedos de acoplamiento o a un múltiplo del número de dedos de acoplamiento.
Además, ha resultado ser ventajoso que el primer árbol, el segundo árbol y la pieza de acoplamiento estén dispuestos de manera coaxial entre sí sobre el eje longitudinal.
Según una configuración adicional de la presente invención, el primer árbol y/o el segundo árbol están configurados o está configurado como rueda dentada. El primer árbol está configurado como primera rueda dentada y el segundo árbol como segunda rueda dentada. La primera rueda dentada y la segunda rueda dentada pueden engranarse en, en cada caso, una rueda dentada adicional, con lo que el cinturón de seguridad puede tensarse mediante un mecanismo de tracción correspondiente. En particular, se prefiere que la multiplicación de la primera rueda dentada y de la segunda rueda dentada sean diferentes, siendo más preferiblemente la multiplicación de la primera rueda dentada mayor que la multiplicación de la segunda rueda dentada. Mediante un emparejamiento dimensionado de esta manera de las ruedas dentadas puede tensarse el cinturón de seguridad en una marcha rápida hasta alcanzar el momento de conmutación, mientras que, en el caso de superar el momento de giro que debe transmitirse a través del momento de conmutación, el acoplamiento de expulsión conmuta o cambia a una marcha lenta y puede implementarse un alto momento de giro, con lo que el cinturón de seguridad puede ceñirse de manera especialmente tensa.
Conforme a una configuración adicional de la presente invención, la pieza de acoplamiento está acoplada a nivel de accionamiento con un árbol de accionamiento. Preferiblemente, el árbol de accionamiento conecta la pieza de acoplamiento con un accionamiento eléctrico, predeterminando el árbol de accionamiento el eje de rotación de la pieza de acoplamiento.
Además, también es ventajoso que el primer árbol y/o el segundo árbol estén montados de manera giratoria sobre el árbol de accionamiento. Una disposición de este tipo de los componentes del acoplamiento de expulsión posibilita un modo constructivo especialmente sencillo y compacto.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un tensor de cinturón con un acoplamiento de expulsión según la invención, así como a un automóvil con al menos un tensor de cinturón de este tipo.
A continuación, se expone en detalle un ejemplo de realización según la invención de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1 una representación muy simplificada y parcialmente en corte del acoplamiento de expulsión según la invención, que comprende un primer árbol, un segundo árbol y una pieza de acoplamiento dispuesta entre los árboles, que transmite un momento de giro entre la pieza de acoplamiento y el primer árbol,
la figura 2 una representación del acoplamiento de expulsión según la figura 1 al alcanzar el momento de conmutación,
la figura 3 una representación simplificada y parcialmente en corte del acoplamiento de expulsión según las figuras 1 y 2 al transmitir un momento de giro entre la pieza de acoplamiento y el segundo árbol,
la figura 4 una vista lateral de la pieza de acoplamiento según las figuras 1 a 3,
la figura 5 una vista en planta de la pieza de acoplamiento del acoplamiento de expulsión con cuatro dedos de acoplamiento,
la figura 6 un ejemplo de realización para un acoplamiento de expulsión con dentados aplicados sobre el primer árbol y el segundo árbol según la figura 1 en el estado no acoplado,
la figura 7 el ejemplo de realización de la figura 6 en un estado al alcanzar el momento de conmutación similar a la figura 2, y
la figura 8 el acoplamiento de expulsión de la figura 6 en el estado acoplado similar a la figura 3.
A continuación, los componentes iguales o funcionalmente iguales se identifican con los mismos números de referencia. Por motivos de claridad, en las figuras individuales no se dotan todas las piezas iguales o funcionalmente iguales de un número de referencia.
En la figura 1 se representa un acoplamiento de expulsión según la invención 1 de un tensor de cinturón, que presenta un primer árbol 10, un segundo árbol 20 y una pieza de acoplamiento 30.
El primer árbol 10, el segundo árbol 20 y la pieza de acoplamiento 30 están retenidos montados con capacidad de movimiento giratorio a lo largo de un eje longitudinal X que predetermina una dirección axial y están preferiblemente alineados coaxialmente entre sí. La pieza de acoplamiento 30 está dispuesta entre el primer árbol 10 y el segundo árbol 20, estando dispuestos el primer árbol 10 y el segundo árbol 20 a una distancia A entre sí.
La pieza de acoplamiento 30 puede estar acoplada con un árbol de accionamiento (no representado) 60 y accionarse por medio del árbol de accionamiento mediante un accionamiento. La pieza de acoplamiento 30 puede presentar uno o varios medios 33 para la formación de una conexión de árbol-buje. Por ejemplo, los medios 33 pueden contener levas que (como se representa en la figura 5) están configuradas para engancharse a modo de un resorte de ajuste en el árbol de accionamiento 60.
El primer árbol 10 y el segundo árbol 20 pueden estar retenidos montados de manera giratoria sobre el árbol de accionamiento y pueden estar conectados además con un mecanismo de tracción (no representado), mediante el que puede tensarse un cinturón de seguridad (no representado).
El primer árbol 10 presenta en el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento 30 cuatro primeros rebajes 15 dispuestos simétricamente por el perímetro alrededor del eje longitudinal X. El respectivo primero rebaje 15 está dotado según las figuras 1-3 de dos superficies de contacto 16, que están configuradas a modo de una superficie de cuña 17 en la dirección axial de tal manera que el respectivo rebaje 15 se estrecha con una distancia creciente desde la pieza de acoplamiento 30. Las dos superficies de contacto 16 en los lados diametrales del rebaje 15 pueden estar dispuestas en, en cada caso, un primer plano E1 y un segundo plano E2 (véase la figura 2), estando dispuesto el primer plano E1 en un ángulo a1 con respecto a un plano, en el que se encuentra el eje longitudinal X, y el segundo plano E2 en un ángulo a2.
En el ejemplo de realización representado, los ángulos a1 y a2 ascienden a aproximadamente 15°. Sin embargo, los ángulos a1 y a2 también pueden encontrarse en un intervalo de ángulos de 2,5° < a < 85°, encontrándose preferiblemente el ángulo a en un intervalo de ángulos de 5° < a < 60° y más preferiblemente de 15° < a < 45°.
Los primeros rebajes 15 pueden estar realizados o conformados en el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento 30 en el primer árbol 10 y pueden atravesar además el primer árbol 10 total o parcialmente en la dirección axial.
El segundo árbol 20 está dispuesto en el lado opuesto al primer árbol 10 de la pieza de acoplamiento 30 y presenta igualmente cuatro segundos rebajes 25 dispuestos simétricamente por el perímetro alrededor del eje longitudinal X. Los segundos rebajes 25 están configurados, como puede deducirse de las figuras 1-3, como aberturas de paso en el segundo árbol 20 en el lado dirigido hacia la pieza de acoplamiento 30 y están dotadas de superficies de contacto 26. Las superficies de contacto 26 están configuradas a modo de una superficie de cuña 27 en la dirección axial de tal manera que el segundo rebaje 25 se estrecha con una distancia creciente desde la pieza de acoplamiento 30.
Las dos superficies de contacto 26 en los lados diametrales del segundo rebaje 25 pueden estar dispuestas en, en cada caso, un tercer plano E3 y un cuarto plano E4 (véase la figura 2), estando dispuesto el tercer plano E3 en un ángulo a3 con respecto a un plano, que se encuentra en el eje longitudinal X, y el cuarto plano E2 en un ángulo a4.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el cuarto ángulo a4 es mayor que el tercer ángulo a3, encontrándose los ángulos a3 y a4 en un intervalo de ángulos de 2,5° < a < 85°, más preferiblemente el ángulo a se encuentra en un intervalo de ángulos de 5° < a < 60° y más preferiblemente de 15° < a < 45°. En el ejemplo de realización a modo de ejemplo y representado, el tercer ángulo a3 asciende a aproximadamente 10° y el cuarto ángulo a4 a aproximadamente 15°, estando configuradas las superficies de contacto 26 de tal manera que con una distancia creciente desde la pieza de acoplamiento 30 la sección transversal de los segundos rebajes 25 aumenta.
La pieza de acoplamiento 30 se representa de manera detallada en las figuras 4 y 5 y comprende un cuerpo básico en forma de anillo, que está producido preferiblemente a partir de un acero para resorte. La pieza de acoplamiento 30 está además configurada en forma de placa con un grosor t y presenta cuatro dedos de acoplamiento 40 dispuestos por el perímetro simétricamente alrededor del eje longitudinal X.
Los dedos de acoplamiento 40 están insertados en una abertura de inserción 38 en un extremo libre en una zona de extremo 36 en cada caso de una varilla de resorte 35 y pueden estar sujetados allí por medio de un remachado, compresión y/o una soldadura. La varilla de resorte 35 conecta el dedo de acoplamiento con el cuerpo básico de la pieza de acoplamiento 30, estando configurados preferiblemente el cuerpo básico y la varilla de resorte 35 de una sola pieza. La pieza de acoplamiento 30 puede producirse como pieza troquelada.
La respectiva varilla de resorte 35 está rodeada por una ranura en forma de U 34, mediante la que la varilla de resorte 35 forma una sección parcial de un anillo. En la zona de extremo de la ranura en forma de U 34 pueden estar previstos ensanchamientos, mediante los que en el caso de un movimiento de resorte de la varilla de resorte 35 se reduce el efecto de entalladura.
En particular, la figura 5 muestra que la pieza de acoplamiento 30 presenta cuatro varillas de resorte 35. Los dedos de acoplamiento 40 pueden desviarse junto con el extremo libre de la respectiva varilla de resorte 35, predeterminando de manera decisiva el grosor t y la conformación de las varillas de resorte 35 una fuerza de resorte, en contra de la que pueden desviarse los dedos de acoplamiento 40.
Los dedos de acoplamiento 40 pueden estar configurados, como se representa en las figuras 1-4, en forma de cuña o en forma de cono y presentar una primera zona de extremo 41 y una segunda zona de extremo 42. La primera zona de extremo 41 está dotada (como se representa) de una punta y la segunda zona de extremo 42 de una parte roma, presentando el dedo de acoplamiento 40 un ángulo de apertura p, que se encuentra normalmente en un intervalo de valores de 5° < p < 90°, más preferiblemente de 15° < p < 60°. En el ejemplo de realización representado concreto, el ángulo de apertura asciende a p = 20°.
El respectivo dedo de acoplamiento 40 puede presentar entre la primera zona de extremo 41 y la segunda zona de extremo 42 una zona de transición 43, que está configurada para establecer una conexión con la varilla de resorte 35. La zona de transición 43 puede comprender un resalte ondulado, que está adaptado a la abertura de inserción 38.
Con respecto a la figura 4 es evidente que el respectivo dedo de acoplamiento 40 presenta una longitud L, ascendiendo la longitud L a un múltiplo del grosor t. Preferiblemente es aplicable la siguiente relación: L > 3t, más preferiblemente L > 5t.
Además, se prefiere que la longitud L sea mayor que la distancia A entre el primer árbol 10 y el segundo árbol 20.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 1 es evidente que el respectivo dedo de acoplamiento 40 de la pieza de acoplamiento 30, más exactamente la respectiva primera zona de extremo 41 de los dedos de acoplamiento 40, se engrana en, en cada caso, un primer rebaje 15 del primer árbol 10. En este estado, la pieza de acoplamiento 30 puede transmitir un momento de giro M al primer árbol 10, transmitiéndose el momento de giro M mediante un arrastre de forma entre los dedos de acoplamiento 40 y los primeros rebajes 15 o sus primeras superficies de contacto 16.
En cuanto se transmite un momento de giro M desde la pieza de acoplamiento 30 al primer árbol 10, resulta según el principio del plano inclinado entre la primera superficie de contacto 16 y el dedo de acoplamiento en forma de cuña o de cono 40 una fuerza en la dirección axial, mediante la que se empuja el dedo de acoplamiento 40 en contra de la fuerza de resorte fuera del primer rebaje 15. Cuanto mayor se vuelve el momento de giro que debe transmitirse M, más se desvía la varilla de resorte 35 junto con el dedo de acoplamiento 40 y se empuja fuera del primer rebaje 15 en la dirección del segundo árbol 20.
En la figura 2 el momento de giro que debe transmitirse M alcanza un valor predeterminado, que corresponde a un momento de conmutación Ms. En cuanto se alcanza el momento de conmutación Ms, los dedos de acoplamiento 40 se adentran en los respectivos segundos rebajes 25 del segundo árbol 20 y de ahí en adelante se transmite un momento de giro M al segundo árbol 20.
En cuanto los dedos de acoplamiento 40 (véase la figura 3) se adentran en el respectivo segundo rebaje 26, la segunda zona de extremo 42 entra en un contacto operativo con las segundas superficies de contacto 26, aplicándose según el principio del plano inclinado una fuerza axial adicional al dedo de acoplamiento 40, mediante la que se extrae el dedo de acoplamiento 40 completamente de los primeros rebajes 15 del primer árbol 10 y se interrumpe el acoplamiento mecánico entre la pieza de acoplamiento 30 y el primer árbol 10.
Cuando disminuye el momento de giro que debe transmitirse M, debido a la fuerza de resorte se empuja de vuelta o se mueve de vuelta el dedo de acoplamiento 40 desde los segundos rebajes 25 en la dirección de los primeros rebajes 15 en la dirección axial.
El primer árbol 10 y/o el segundo árbol 20 pueden estar producidos a partir de un plástico o un metal. Además, se prefiere que el primer árbol 10 y/o el segundo árbol 20 presenten o presente una rueda dentada o sean o sea una rueda dentada. Las ruedas dentadas pueden engranarse en, en cada caso, una rueda dentada adicional, con lo que el cinturón de seguridad puede tensarse mediante un mecanismo de tracción correspondiente. A este respecto, se prefiere que la primera rueda dentada del primer árbol 10 y la segunda rueda dentada del segundo árbol 20 formen con la rueda dentada en cada caso adicional un engranaje con una multiplicación, presentando el primer árbol 10 una multiplicación mayor que el segundo árbol. Así, por ejemplo, puede pretensarse en primer lugar en una marcha rápida el cinturón de seguridad y, al alcanzar el momento de conmutación, tensarse intensamente el cinturón de seguridad con una marcha lenta y un alto momento de giro.
Una disposición, en la que sobre los árboles 10 o 20 están dispuestas ruedas dentadas 10a o 20a, la muestran las figuras 6 a 8. En estas se representan ejemplos de realización concretos de un acoplamiento de expulsión según las figuras 1 a 3. Adicionalmente, a diferencia de las representaciones en las figuras 1 a 3, sobre el primer árbol 10 está aplicado un dentado 10a y sobre el segundo árbol 20 está aplicado un segundo dentado 20a. Los dentados 10a y 20a pueden estar diseñados de una sola pieza con los árboles 10 y 20 o estar sujetados como coronas dentadas independientes a los árboles 10 y 20. Los árboles 10 y 20 con los dentados asociados 10a y 20a se acoplan de la manera mencionada anteriormente entre sí a través de la pieza de acoplamiento 30 y los dedos de acoplamiento 40 al alcanzar un punto de conmutación predeterminado.
En las figuras 6 a 7 se representan los árboles que deben acoplarse entre sí 10 y 20 con los dentados 10a y 20a arriba en una vista en planta, en el centro en una vista lateral y en cada caso abajo en una vista en corte parcial. La figura 6 muestra, de manera similar a la representación esquemática en la figura 1, los árboles 10 y 20 y con ello los dentados 10a y 20a en el estado no acoplado, en la figura 6 al alcanzar el punto de conmutación para el acoplamiento y en la figura 8 en el estado acoplado. Como resulta evidente a partir de la figura 8, las dos ruedas dentadas formadas mediante los dentados 10a y 20a están acopladas entre sí sobre los árboles 10 y 20, de modo que, por ejemplo, mediante una elección de dentado distinta del dentado 20a en comparación con el dentado 10a puede seleccionarse una multiplicación mayor en una cadena de accionamiento. Si se reduce de nuevo el momento de giro, las espigas de acoplamiento 40 pueden acoplarse de nuevo en el primer árbol 10, de modo que se suprime de nuevo la multiplicación mayor.
Lista de signos de referencia
1 acoplamiento de expulsión
2 tensor de cinturón
3 automóvil
10 primer árbol
10a dentado en 10
15 primer rebaje
16 superficie de contacto
17 superficie de cuña
20 segundo árbol
20a dentado en 20
25 segundo rebaje
26 superficie de contacto
27 superficie de cuña
30 pieza de acoplamiento
33 medios
35 varilla de resorte
36 zona de extremo
38 abertura de inserción
40 dedo de acoplamiento
41 primera zona de extremo
42 segunda zona de extremo
43 zona de transición
60 árbol de accionamiento
E plano
A distancia
L longitud
T grosor
M momento de giro
X eje longitudinal
A ángulo
B ángulo

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Acoplamiento de expulsión (1), en particular, de un tensor de cinturón, que presenta:
- un primer árbol (10), un segundo árbol (20) y una pieza de acoplamiento (30),
- estando dispuesta la pieza de acoplamiento (30) entre el primer árbol (10) y el segundo árbol (20) en un eje longitudinal (X) que predetermina una dirección axial,
- presentando la pieza de acoplamiento (30) al menos un dedo de acoplamiento (40), que para la transmisión de un momento de giro (M) se engrana en un primer rebaje (15) del primer árbol (10) y al superar un valor predeterminado de un momento de giro que debe transmitirse (M2) se desplaza en contra de una fuerza de resorte en la dirección axial desde el primer rebaje (15) del primer árbol (10) a un segundo rebaje (25) del segundo árbol (20) y de ahí en adelante transmite el momento de giro al segundo árbol (20), caracterizado porque en cuanto el momento de giro que debe transmitirse está de nuevo por debajo de un valor predeterminado, el dedo de acoplamiento (40) se mueve mediante la fuerza de resorte desde el segundo rebaje (25) de vuelta al primer rebaje (15) del primer árbol (10).
2. Acoplamiento de expulsión (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque el al menos un dedo de acoplamiento (40) está conectado mediante una varilla de resorte (35) con la pieza de acoplamiento (30).
3. Acoplamiento de expulsión (1) según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la varilla de resorte (35) está configurada en forma de círculo o en forma de espiral y presenta una zona de extremo libre (36), en la que está dispuesto el dedo de acoplamiento (40).
4. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el dedo de acoplamiento (40) está dispuesto separado con respecto al eje longitudinal (X) y presenta una primera zona de extremo (41) y una segunda zona de extremo (42), porque la primera zona de extremo (41) sobresale en el eje longitudinal (X) en el lado dirigido hacia el primer árbol (10) de la pieza de acoplamiento (30), y porque la segunda zona de extremo (42) sobresale en el eje longitudinal (X) en el lado dirigido hacia el segundo árbol (20) de la pieza de acoplamiento (30).
5. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque una distancia (A) entre el primer árbol (10) y el segundo árbol (20) es menor que una longitud (L) del dedo de acoplamiento (40).
6. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el dedo de acoplamiento (40) está configurado en forma de cono o en forma de cuña.
7. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el primer rebaje (15) y/o el segundo rebaje (25) presentan o presenta al menos una superficie de contacto (16, 26), estando configurada la superficie de contacto (16, 26) para, al transmitir un momento de giro (M), aplicar una fuerza dirigida en la dirección axial al dedo de acoplamiento (40).
8. Acoplamiento de expulsión (1) según la reivindicación 7,
caracterizado porque la al menos una superficie de contacto (16, 26) está configurada como superficie de cuña (17, 27) que converge en la dirección axial.
9. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la al menos una superficie de contacto (16, 26) se encuentra en un plano (E), que está dispuesto en un ángulo (a) inclinado con respecto a un plano, en el que se encuentra el eje longitudinal (X).
10. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la pieza de acoplamiento (30) presenta alrededor del eje longitudinal (X) varios dedos de acoplamiento (40), que preferiblemente están dispuestos con simetría perimetral alrededor del eje longitudinal (X).
11. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el primer árbol (10) y el segundo árbol (20) presentan varios rebajes (15, 25), que preferiblemente están dispuestos con simetría perimetral alrededor del eje longitudinal (X).
12. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el primer árbol (10) y/o el segundo árbol (20) presentan o presenta una rueda dentada.
13. Acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el primer árbol (10) y/o el segundo árbol (20) están montados o está montado de manera giratoria sobre el árbol de accionamiento (60).
14. Tensor de cinturón (2) con un acoplamiento de expulsión (1) según una de las reivindicaciones anteriores.
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