ES2965252T3 - Engranaje coaxial - Google Patents

Abstract

Un engranaje coaxial (1), que comprende un sistema de dientes (5) orientado axialmente con respecto a un eje de rotación (3) del engranaje coaxial (1), un portadientes (7) que tiene guías (9) orientadas axialmente, pasadores de dientes (11) recibido dentro de las guías (9) para acoplarse con el sistema de dientes (5), en donde los pasadores de dientes (11) están orientados axialmente dentro de las guías (9) mediante sus respectivos ejes longitudinales y están montados dentro de las guías (9) en de manera desplazable axialmente, y un disco de leva (15) giratorio alrededor del eje de rotación (3) para accionar axialmente los pasadores dentados (11), en el que una pluralidad de segmentos de cojinete (17) están dispuestos entre el disco de leva (15) y el pasadores dentados (11) para soportar los pasadores de dientes (11), y en el que los segmentos de soporte (17) presentan en el lado orientado hacia los pasadores de dientes (17) una elevación configurada al menos por tramos como casquete esférico para soportar el pasador de dientes respectivo (11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Engranaje coaxial

Campo de la invención

La invención se refiere a un engranaje coaxial

Estado de la técnica

Se conocen en la técnica engranajes que comprenden unos dientes de pasador montados sobre un soporte de dientes de una manera axialmente desplazable. Para accionar los pasadores de dientes, se utilizan unos elementos de accionamiento con un determinado perfil. Los pasadores de dientes son desplazados en dirección axial y engranan dentro de un sistema de dientes de tal manera que se reduce el desplazamiento relativo entre el soporte de dientes que presentan los pasadores de dientes y el sistema de dientes. El desplazamiento relativo entre el sistema de dientes y los pasadores de dientes es, en este caso, de una magnitud menor que el desplazamiento del elemento de accionamiento con el perfilado. De esta manera, se pueden conseguir unas relaciones de transmisión adecuadas, constituyendo un ejemplo de un engranaje de este tipo el documento publicado DE 102006042786 A1. El documento WO 2021/1036148 A1 se depositó con anterioridad y se publicó después de la fecha de solicitud relevante de la presente solicitud y muestra un engranaje coaxial. Los documentos d E 3930064 A1 y JP 61112854 muestran otros engranajes coaxiales.

Las soluciones del estado de la técnica hasta ahora conocidas, presentan restricciones con respecto a los pares de transmisión o presentan un gran número de piezas o requieren un montaje complejo.

Divulgación de la invención

Una tarea de la invención es proporcionar un engranaje coaxial, que resulte mejorado con respecto a los engranajes conocidos del estado de la técnica, en el que, en particular, una relación de transmisión de pares de torsión más altos o una estructura compacta o una rigidez mejorada o un desgaste reducido son el objetivo a perseguir.

La tarea se solventa por medio de un engranaje coaxial de acuerdo con la reivindicación 1. Otros desarrollos adicionales y formas de realización ventajosas se derivarán de la reivindicación independiente y de la presente descripción.

Un aspecto de la invención se refiere a un engranaje coaxial que presenta un sistema de dientes axialmente orientado a un eje rotación del engranaje coaxial, y un soporte de dientes que presenta unos carriles - guía orientados axialmente, unos pasadores de dientes, que están alojados en los carriles - guía para encajar con el sistema de dientes, en el que en los pasadores de dientes están axialmente orientados con sus respectivos ejes geométricos longitudinales dentro de los carriles - guía y están montados dentro de los carriles - guías de una manera axialmente desplazable, y un disco de leva que puede rotar alrededor del eje geométrico de rotación para accionar axialmente los pasadores de dientes, en el que una pluralidad de segmentos de cojinete está especialmente dispuesto entre el disco de leva y los pasadores de dientes para soportar los pasadores de dientes, y en el que, sobre un lado encarado hacia los pasadores de dientes, los elementos de soporte presentan una elevación en al menos algunas secciones conformadas como un casquete esférico, para soportar el respectivo pasador de dientes.

Típicamente, los términos tales como “axial”, “radial “ o “dirección circunferencial” deben entenderse en la presente memoria con respecto al eje geométrico de rotación del engranaje coaxial, por ejemplo, con respecto al eje geométrico de rotación del disco de leva del engranaje coaxial.

Típicamente, cada uno de los pasadores de dientes del engranaje coaxial está respectivamente montado sobre uno de los segmentos de cojinete. En otras formas de realización típicas, en cada caso, al menos un diente está montado sobre uno de los segmentos de cojinete, por ejemplo, en cada caso en al menos uno de los pasadores de dientes.

En típicas formas de realización, el pasador de dientes presenta un rebajo sobre la base de sus dientes sobre el lado de los segmentos de cojinete, rebajo que está conformado al menos en forma de secciones esféricas cóncavas, en particular una sección esférica. De esta manera, se puede conseguir un contacto de línea o superficie con el casquete esférico de los segmentos de cojinete. Típicamente, el pasador de dientes comprende la base de dientes en una segunda área terminal del pasador de dientes encarada hacia el disco de leva.

Típicamente, tiene lugar un contacto entre los pasadores de dientes y sus rebajos y los respectivos casquetes esféricos sobre las superficies laterales de la carcasa del casquete esférico. Dado que no se produce ningún contacto en la punta de la elevación, el extremo superior de la elevación no tiene demasiada importancia; la elevación puede estar constituida para que presente un radio plano o para que su superficie sea plana, por ejemplo.

Típicamente, el radio del casquete esférico de la elevación del segmento de cojinete es diferente, en particular de mayor tamaño, con respecto al radio de la esfera del rebajo de la base de dientes del pasador de dientes. De esta manera, se consigue una línea de contacto definida entre el casquete esférico y la base de dientes.

El casquete esférico típicamente hace posible la oscilación entre el pasador de dientes y el segmento de cojinete alrededor de dos ejes geométricos. Esto es ventajoso en formas de realización típicas, en particular en una inclinación del perfilado del disco de leva alrededor de dos ejes geométricos. Así mismo, se impide que los segmentos de cojinete se desplacen entre sí en la dirección circunferencial y radial; típicamente, los pasadores de dientes guiados dentro de los carriles - guía retienen los segmentos de cojinete dentro de sus respectivas posiciones. Por medio del casquete esférico, se puede conseguir una línea de contacto o una superficie de contacto entre el pasador de dientes y el segmento de cojinete para compensar la inclinación del segmento de cojinete correspondiente al perfilado del disco de leva tanto en la dirección circunferencial como en la dirección radial.

En formas de realización típicas, los carriles - guía de soporte de dientes están axialmente orientados con respecto al eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. Típicamente los pasadores de dientes están montados dentro de los carriles - guía del soporte de dientes de manera axialmente desplazable. Típicamente, un pasador de dientes está montado dentro del carril - guía del soporte de dientes para poder ser axialmente desplazable justamente en una dirección, típicamente en la dirección del eje geométrico longitudinal del pasador de dientes. Esto se puede conseguir, por ejemplo, mediante una sección transversal constante del pasador de dientes a lo largo de una longitud determinada, en particular, a lo largo de una longitud determinada del cuerpo a lo largo del eje geométrico longitudinal del pasador de dientes. El pasador de dientes puede alojarse dentro del carril - guía de manera que el pasador de dientes esté montado a lo largo del eje geométrico longitudinal dentro del carril - guía de una manera axialmente desplazable con respecto al eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. Típicamente, un carril - guía para un pasador de dientes dentro del soporte de dientes se lleva a cabo como un taladro o abertura que presente una sección transversal constante en dirección axial. El taladro o abertura típicamente está formada de manera continua a través del soporte de dientes en dirección axial. Así mismo, soportes de dientes típicos comprenden unas formaciones fresadas rectangulares u orificios oblongos o ranuras como carriles - guía. En formas de realización típicas, el soporte de dientes abarca el eje geométrico de rotación y la dirección circunferencial. El soporte de dientes puede en particular tener forma circular o anular.

En formas de realización típicas, el engranaje coaxial comprende un disco de leva, que puede rotar alrededor de un eje geométrico de rotación para accionar axialmente los pasadores de dientes. Típicamente, el disco de leva comprende un perfilado como elemento de accionamiento para accionar axialmente los pasadores de dientes, en particular mediante una carrera axial de los pasadores de dientes. Típicamente, el perfilado se realiza a lo largo de la dirección circunferencial del disco de leva con al menos un elemento en dirección axial. En particular, con al menos dos o al menos tres elevaciones. Típicamente, el perfilado del disco de leva sigue una superficie helicoidal en secciones o está formado para quedar curvado en la dirección circunferencial. Típicamente, el disco de leva, el soporte de dientes y el sistema de dientes están dispuestos en este orden en dirección axial. Debido al accionamiento del disco de leva con el perfilado, se puede ejercer una fuerza sobre los pasadores de dientes en la dirección del respectivo eje geométrico longitudinal de los pasadores de dientes de manera que los pasadores de dientes sean presionados en la dirección del sistema de dientes dentro de los carriles - guía del soporte de dientes.

Engranajes coaxiales típicos comprenden un sistema de dientes axialmente orientado, el sistema de dientes puede, en particular, llevarse a cabo como un sistema de dientes de una corona. El sistema de dientes típicamente comprende unos dientes de un sistema de dientes, que están dispuestos en fila en dirección circunferencial. Los dientes del sistema de dientes comprenden típicamente cada uno dos flancos de sistemas de dientes.

Los engranajes coaxiales típicos presentan un eje motor y un eje de salida. Típicamente, el eje motor y el eje de salida están montados para que puedan rotar alrededor de un eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. Típicamente, el eje motor o el eje de salida o ambos se materializan como ejes huecos. Típicamente, el disco de leva está dispuesto sobre el eje motor. En formas de realización típicas, el soporte de dientes está dispuesto sobre el eje de salida, en el que en particular, el sistema de dientes o una corona, que presenta el sistema de dientes, está conectado de una manera rotacionalmente fija con una carcasa del engranaje coaxial o no puede rotar con respecto a la carcasa. En otras formas de realización típicas, se dispone un sistema de dientes o corona que presenta el sistema de dientes sobre el eje de salida, en el que un soporte de dientes, en particular, está conectado de una manera fija en rotación a una carcasa del engranaje coaxial o no puede rotar con respecto a la carcasa.

En formas de realización típicas, el pasador de dientes comprende cada uno un cuerpo montado dentro de un carril -guía del soporte de dientes de una manera desplazable axialmente. Típicamente, el cuerpo se extiende a lo largo del eje geométrico longitudinal de un pasador de dientes. El eje geométrico longitudinal del pasador de dientes, está típicamente orientado, al menos sustancialmente, en paralelo con el eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. Típicamente el cuerpo, es, al menos en parte, recibido dentro de un carril - guía del soporte de dientes. El cuerpo puede presentar al menos una sección transversal sustancialmente constante alrededor del eje geométrico longitudinal del pasador de dientes. En formas de realización típicas, una superficie en sección transversal del cuerpo, perpendicular al eje geométrico longitudinal de pasador de dientes y denominada aquí también “segunda superficie en sección transversal”, está conformada para que sea redonda. En particular, la superficie en sección transversal del cuerpo puede estar conformada para que sea circular. Típicamente, el cuerpo está, al menos sustancialmente, conformado de forma que sea cilíndrico. En otras formas de realización típicas, el cuerpo presenta una superficie en sección transversal, al menos en parte, no redonda, por ejemplo, una superficie en sección transversal poligonal o una superficie en sección transversal redonda con al menos un aplanamiento. En particular, una superficie en sección transversal circular que presenta al menos un aplanamiento.

Típicamente, al menos una parte de los pasadores de dientes está realizado de manera resistente al alabeo. El término “resistente al alabeo” debe entenderse en este caso en sentido técnico, significando que las incubaciones de los pasadores de dientes, debido a la rigidez del material de los pasadores de dientes, son tan pequeñas que sustancialmente son insignificantes para la cinemática del engranaje coaxial.

En formas de realización, el pasador de dientes comprende una base de pasador de dientes en un área terminal del pasador de diente encarada hacia el disco de leva. La base del pasador de dientes está típicamente dispuesta para soportar el pasador de dientes sobre un segmento de cojinete del engranaje coaxial. En algunas formas de realización, los segmentos de cojinete están hechos de metal. En otras formas de realización, los segmentos de cojinete pueden estar hechos de plástico.

En formas de realización típicas, los pasadores de dientes comprenden cada uno un área de cabeza. El área de cabeza típicamente comprende al menos un diente para engranar con el sistema de dientes. Un diente típicamente comprende dos flancos de diente. Típicamente, el diente comprende una cabeza de diente. La cabeza de diente típicamente constituye la transición entre los dos flancos de diente del diente. La cabeza de diente es típicamente redondeada. Típicamente, la cabeza de diente está orientada al menos sustancialmente de manera radial. Entre el cuerpo de un pasador de diente y al menos un diente, el área de cabeza típicamente comprende una base. Típicamente, el al menos un diente está dispuesto sobre la base, en particular sobre un lado de la base encarada hacia el sistema de dientes.

Típicamente, el área de cabeza está conformada para que se ensanche con respecto al cuerpo en dirección circunferencial alrededor del eje geométrico de rotación. El área de cabeza puede en particular estar formada para que se ensanche en dirección circunferencial en ambas direcciones circunferenciales con respecto al cuerpo. En particular, el área de cabeza puede estar ensanchada con respecto al cuerpo de una manera simétrica especular con respecto al plano de simetría paralelo con el eje geométrico longitudinal del pasador de dientes y orientada radialmente con respecto al eje geométrico de rotación.

En formas de realización, el área de cabeza está formada para que se ensanche con respecto al cuerpo en dirección radial. El área de cabeza puede ensancharse radialmente hacia el interior o radialmente hacia el exterior con respecto al eje geométrico de rotación del engranaje coaxial, en particular, radialmente hacia el interior y radialmente hacia el exterior. Un ensanchamiento del área de cabeza puede en particular ofrecer la ventaja de que una superficie de engranaje para engranar con al menos un diente de un pasador de dientes con el sistema de dientes resulte aumentado de tamaño. En otras formas de realización típicas, el área de cabeza en la dirección radial es sustancialmente de igual anchura que la del cuerpo.

En formas de realización típicas, una primera superficie en sección transversal del área de cabeza, superficie en sección transversal que es perpendicular al eje geométrico longitudinal del pasador de dientes, comprende dos bordes radialmente orientados con respecto al eje geométrico de rotación. Típicamente, la primera superficie en sección transversal del área de cabeza es una superficie en sección transversal de la base del área de cabeza. Los bordes orientados radialmente pueden encerrar el ángulo de separación de los pasadores de dientes en dirección circunferencial, con respecto al eje geométrico de rotación. En formas de realización típicas, la primera superficie en sección transversal está limitada radialmente hacia el interior o radialmente hacia el exterior por un arco circular o una línea recta, por ejemplo, por un arco circular radialmente hacia fuera, y por una línea recta radialmente hacia el interior.

En formas de realización, la primera superficie en sección transversal del área de cabeza constituye, al menos en parte, una poción de anillo circular o una superficie parcial circular. En formas de realización que presentan una primera superficie en sección transversal formada como un trapezoide, el trapezoide puede comprender dos bordes radialmente orientados con respecto al eje geométrico de rotación. El trapezoide puede comprender al menos una cuerda de un círculo que presente un punto central en el eje geométrico de rotación. En formas de realización que presenten una primera superficie en sección transversal formada como una superficie parcial circular, la superficie parcial circular puede comprender dos arcos circulares, en particular, dos arcos circulares de un círculo que presente un punto central en el eje geométrico longitudinal del pasador de dientes. La superficie parcial circular puede estar limitada por dos bordes radialmente orientados con respecto al eje geométrico de rotación. Formas de realización que presenten una superficie parcial circular como la primera superficie en sección transversal pueden ser fabricadas como una pieza torneada.

En formas de realización típicas, el área de cabeza comprende un solo diente, en particular un solo diente que presente exactamente dos flancos de diente. El diente único típicamente presenta una anchura de diente en dirección circunferencial que es más ancho que el diámetro de cuerpo en dirección circunferencial. En particular, la anchura del diente puede ser al menos sustancialmente igual a la anchura del área de cabeza del área de cabeza. Un solo diente, en particular un solo diente ancho puede proporcionar un gran solapamiento del sistema de dientes o unas relaciones de transmisión bajas.

En formas de realización típicas, el área de cabeza comprende al menos dos dientes para engranar con el sistema de dientes, en particular con al menos tres o al menos cuatro dientes. Típicamente, el área de cabeza comprende un máximo de 15 dientes, en particular un máximo de 10 dientes, o un máximo de 8 dientes. Cada uno de los dientes típicamente comprende dos flancos de dientes. Los dientes están típicamente dispuestos en fila en dirección circunferencial. Típicamente, las cabezas de dientes de los dientes están radialmente orientadas. Los pasadores de dientes típicamente presentan, cada uno, el mismo número de dientes. Los pasadores de dientes que presentan más de un diente pueden ofrecer la ventaja de que los pasadores de dientes de engranaje de los dientes con el sistema de dientes pueden ser accionados con una carrera de dientes baja. En particular, las cargas de flexión pueden reducirse, por ejemplo, dentro de los pasadores de dientes o en un soporte de los pasadores de dientes dispuestos sobre el disco de leva.

Típicamente, un ángulo de separación de dientes de los al menos dos dientes del área de cabeza del pasador de dientes es al menos sustancialmente igual o igual a un múltiplo de un ángulo de separación de un sistema de dientes del sistema de dientes, en particular, al menos sustancialmente igual a un múltiplo entero. El ángulo de separación de dientes se determina, por ejemplo, por el ángulo incluido por dos dientes adyacentes en dirección circunferencial, en particular, cabezas de dientes de los dientes adyacentes del área de cabeza con respecto al ángulo geométrico de rotación. El ángulo de separación de sistema de dientes del sistema de dientes es calculado, por ejemplo, como de 360° dividido por el número de los dientes del sistema de dientes del sistema de dientes.

En formas de realización típicas, el número total de los dientes de los pasadores de dientes del engranaje coaxial es desigual con respecto al número de los dientes de sistema de dientes del sistema de dientes. Típicamente, un número aritmético de dientes es desigual al número de los dientes de sistema de dientes del sistema de dientes. El número aritmético de dientes se determina en particular como el número múltiplo más próximo de los dientes del sistema de dientes del número de los carriles - guía o del número de los pasadores de dientes. En formas de realización, el número de dientes aritmético difiere por el número de elevaciones del disco de leva desde el número de dientes de sistema de dientes del sistema de dientes. Los engranajes coaxiales típicos pueden estar dispuestos para proporcionar una relación de transmisión del engranaje coaxial de al menos 3, en particular de al menos 4, o de al menos 5, o de un máximo de 250, en particular de un máximo de 220 o de un máximo de 200.

En formas de realización típicas, los flancos de dientes de un pasador de dientes o los flancos de un sistema de dientes del sistema de dientes, en particular flancos de dientes y los flancos del sistema de dientes discurren al menos en parte a lo largo de curvas helicoidales alrededor del eje geométrico de rotación. Típicamente, dos flancos de dientes de un diente o dos flancos de sistema de dientes de un diente del sistema de dientes se ahúsan a lo largo de las curvas de flanco respectivas en la dirección del eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. En formas de realización, un flanco de diente o un flanco de sistema de dientes pueden discurrir al menos en parte a lo largo de una superficie helicoidal. En particular, se puede disponer un engranaje plano de los flancos de dientes y de los dientes del sistema de dientes. En formas de realización con dos pasadores cada uno de los cuales presente al menos dos dientes, pueden disponerse idénticas relaciones de engranaje de una carrera axial idéntica de una manera ventajosa con un engranaje con el sistema de dientes de los al menos dos dientes.

En formas de realización típicas, el pasador de dientes comprende un cuerpo de dientes entre la cabeza de dientes y la base de dientes. El cuerpo de dientes se extiende a lo largo del eje geométrico longitudinal del pasador de dientes sobre una longitud del cuerpo. A parte de los canales de lubrificación o sistema similar, el cuerpo de dientes típicamente presenta al menos una sección transversal sustancialmente constante.

En formas de realización típicas, una pluralidad de segmentos de cojinete está dispuesta entre el disco de leva y los pasadores de dientes. Típicamente, los segmentos de cojinete están dispuestos para soportar los pasadores de dientes dispuestos sobre el disco de leva. En formas de realización típicas, los segmentos de cojinete están dispuestos en forma anular. Típicamente, los segmentos de cojinete están dispuestos adyacentes uno con otro en dirección circunferencial.

Típicamente, los elementos de rodamiento están dispuestos entre el disco de leva y los segmentos de cojinete. Los casquetes esféricos permiten que los segmentos de cojinete estén inclinados con respecto a los pasadores de dientes alrededor de los ejes geométricos, de manera que se posibilite la reducción de la fricción o el uso del incremento de carga de los elementos de rodamiento.

Típicamente, el punto central del casquete esférico coincide, al menos sustancialmente, con la superficie de desplazamiento del segmento de cojinete. El punto central es típicamente el punto central definido por un radio del casquete esférico. Esto permite que se incremente la suavidad de desplazamiento.

Típicamente, los elementos de rodamiento están formados como rodillos cilíndricos. En formas de realización típicas, los elementos de rodamiento están dispuestos con su eje geométrico longitudinal al menos sustancialmente perpendicular al eje geométrico de rotación del engranaje. En formas de realización típicas, los elementos de rodamiento pueden ser guiados en una jaula, que sea apropiada para seguir la carrera del disco de leva de una manera permanentemente elástica. Estas jaulas típicas se componen de POM, PA, PEI, PPS, PK o PEEK.

En formas de realización típicas, los segmentos de cojinete presentan en particular en la dirección circunferencial, unos bordes de forma recta cada uno de los cuales discurre a lo largo de un radio. Típicamente, la dirección circunferencial designa una dirección que es al menos sustancialmente idéntica a una dirección de desplazamiento o una dirección de movimiento de los elementos de rodamiento alrededor de un eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. En otras formas de realización, los bordes se materializan en forma ondulada o de forma que no sean rectos en general en la dirección circunferencial.

Típicamente, los segmentos de cojinete presentan una superficie de desplazamiento orientada por oposición a los pasadores de dientes, en formas de realización típicas, por tanto, presentan una superficie de desplazamiento que da frente a los elementos de rodamiento, que presentan respectivamente unos chaflanes de introducción en el área de los bordes en la dirección de revolución. Estos generalmente presentan una transición redondeada con respecto a la superficie de desplazamiento. Por medio de la introducción de chaflanes puede conseguirse la estabilización de rodamiento de los elementos de rodamiento o puede producirse el desgaste de los bordes en el segmento de cojinetes.

Los segmentos de cojinete de formas de realización típicas, presentan una superficie de tamaño ampliado con respecto a la base de dientes. Esto puede contribuir a aumentar la superficie de contacto sobre los elementos de rodamiento para de esta forma obtener una mayor suavidad de desplazamiento o de distribución de la carga.

Típicamente, el disco de leva presenta un perfilado que presenta un ángulo de inclinación variable en dirección radial con respecto al eje geométrico de rotación. Típicamente, el ángulo de inclinación designa aquí la proporción radialmente orientada de una línea recta situada en perpendicular sobre el perfilado de un punto, que está en la línea de perfilado vertical, con respecto al eje geométrico de rotación del engranaje coaxial. El antecedente es que el perfilado típicamente presente una inclinación variable en dos direcciones: en la dirección circunferencial para accionar los pasadores de dientes dentro de los carriles - guía, y en la dirección radial para establecer una línea de contacto herziana de respectivamente un segmento de cojinete con al menos dos elementos de rodamiento.

Los ángulos de inclinación típicos o la proporción radial anteriormente definida del ángulo con respecto al eje geométrico de rotación oscilan hasta un ángulo de 10° en ambas direcciones, típicamente de hasta 3° en ambas direcciones.

Colocados juntos, los segmentos de cojinete típicamente constituyen un anillo circular. Los segmentos de cojinete típicos pueden ser llevados a cabo como porciones anulares circulares, en forma trapezoidal con unos bordes interiores o exteriores, o ambos, rectos, o que presenten una sección transversal sustancialmente redondeada en los que los bordes estén aplanados en dirección circunferencial.

Formas de realización típicas comprenden un anillo antitorsión, que está dispuesto entre los pasadores de dientes y los segmentos de cojinete e impide, en particular, que los pasadores de dientes roten alrededor de su respectivo eje geométrico longitudinal, típicamente con respecto al anillo antitorsión. En formas de realización típicas, el anillo antitorsión está formado adoptando la forma de un anillo circular que gira alrededor del eje geométrico de rotación y comprende unas aberturas para recibir los pasadores de dientes. Anillos antitorsión típicos de formas de realización se llevan a cabo para que sean elásticos, por ejemplo, de plástico, en particular de POM, PA, PEI, PPS, PK o PEEK. Esto permite adaptarse a la deformación durante la revolución del disco de leva que debe conseguirse.

Pasadores de dientes típicos de formas de realización presentan un cuerpo de diente circular en sección transversal, y una sección transversal no circular en el área de la base de dientes para engranar con abertura correspondientemente formada en el anillo antitorsión. Secciones transversales típicas de formas de realización de la base de dientes comprenden un aplastamiento lateral para la protección antitorsion del entero pasador de dientes alrededor de su eje geométrico longitudinal debido a su engrane en una abertura del anillo antitorsión. Formas de realización típicas proporcionan un cierre de forma en el área de la base de dientes. Una protección antitorsión puede en particular asegurar que el pasador de dientes no se tuerza en el estado no cargado con respecto al sistema de dientes. De esta manera, se puede garantizar la penetración fiable dentro de un siguiente espacio libre del sistema de dientes.

En formas de realización típicas, el anillo antitorsión impide que los segmentos de cojinete se torsionen uno con otro, en particular, se torsionen alrededor de un eje en paralelo con el eje geométrico de rotación del engranaje o alrededor de un eje geométrico longitudinal de los pasadores de dientes. Así mismo, el anillo antitorsión puede servir como ayuda de montaje de los segmentos de pivote. Con este fin, los segmentos de pivote típicamente están insertados en el anillo antitorsión para su montaje y entonces son empujados conjuntamente sobre los segmentos de dientes ya existentes dentro del soporte de dientes.

Típicamente, el anillo antitorsión comprende unas orejetas en la dirección del disco de leva para asegurar posicionalmente los segmentos de cojinete. Las orejetas pueden también diseñarse como relieves. Típicamente, las orejetas encajan con las correspondientes formas de reborde dentro de o en el área del reborde de los segmentos de cojinete. Formas de reborde ejemplares pueden ser esquinas o surcos aplanados en los bordes.

Formas de realización típicas del engranaje coaxial pueden ofrecer la ventaja en comparación con el estado de la técnica de que el engranaje coaxial es capaz de transmitir un par más alto. En particular, un eje hueco de mayor tamaño o un cojinete de mayor tamaño puede ser incrustado en el interior.

Otro aspecto de la invención se refiere a un mecanismo de engranaje coaxial, con un sistema de dientes que está axialmente orientado con relación a un eje geométrico de rotación del mecanismo del engranaje coaxial; un sistema de dientes con unas guías axialmente orientadas; unos dientes que son recibidos en las guías para su engranaje con el sistema de dientes, estando los dientes orientados axialmente con sus respectivos ejes geométricos longitudinales en las guías, y estando montados en las guías de manera que puedan ser desplazados axialmente; un disco de leva que puede ser rotado alrededor del eje geométrico de rotación para el accionamiento axial de los dientes; y una carcasa, en la que se puede disponer un elemento de fijación para el montaje del disco de leva, al menos un cojinete con unos cuerpos de rodamiento dispuestos entre el elemento de fijación y el disco de leva.

En formas de realización típicas, los cuerpos de rodamiento se disponen directamente sobre una cara de apoyo de disco de leva del disco de leva o directamente sobre un elemento de fijación de la cara de apoyo del elemento de fijación. En otras formas de realización, los cuerpos de rodamiento se sitúan directamente sobre ambos lados referidos. En formas de realización típicas, el elemento de fijación está configurado como un anillo de cojinete o de rodamiento. En particular, de un cojinete para un montaje axial del disco de leva, con una cara de apoyo del elemento de fijación. El elemento de fijación está típicamente configurado de manera que pueda ser avanzado axialmente, es decir, que su posición axial se puede modificar con respecto a la carcasa con el fin de establecer una reacción del mecanismo de engranaje. En el estado operativo, el elemento de fijación está conectado de manera fija a la carcasa para asociarse con la rotación. Otra posibilidad de modificar la posición axial del elemento de fijación o su plano de soporte, sobre el cual se sitúan los cuerpos de rodamiento, puede ser una sustitución del elemento de fijación o un cambio de un grosor del elemento de fijación.

En mecanismos de engranaje coaxial típicos, el elemento de fijación puede ser ajustado axialmente mediante una tuerca de desplazamiento, donde la tuerca de desplazamiento esté en encaje de atornillamiento con la carcasa. Típicamente, el elemento de fijación es axialmente soportado por una copa de cojinete de apoyo, siendo la copa de cojinete de apoyo axialmente soportada por la tuerca de desplazamiento. La copa de cojinete de apoyo puede también ser construida de manera solidaria con el elemento de fijación.

Ventajas de formas de realización típicas pueden ser una abertura de eje hueco amplia, la capacidad para la transmisión de grandes pares, y una gran rigidez, por ejemplo, por medio de la transmisión de fuerza directa en el mecanismo de engranaje coaxial, una longitud global reducida y la posibilidad de fijar una reacción cero, por ejemplo, mediante el ajuste del elemento de fijación. Esto se traduce en general en la posibilidad de establecer la reacción en formas de realización típicas. Otra ventaja de las formas de realización puede ser un montaje simplificado.

Breve descripción de los dibujos

En las líneas que siguen se analizará con mayor detalle la invención sobre la base de los dibujos adjuntos, en los que las Figuras muestran:

La Fig. 1 muestra una forma de realización típica del engranaje coaxial en una vista en sección parcialmente esquemática;

la Fig. 2 muestra una vista esquemática de los elementos de rodamiento y de la jaula de la forma de realización de la Fig. 1;

la Fig. 3 muestra una vista esquemática de los segmentos de cojinete, de los pasadores de dientes y del anillo antitorsión de la forma de realización de la Fig. 1;

la Fig. 4 muestra una vista esquemática del anillo antitorisión de la Fig. 3;

la Fig. 5 muestra una vista esquemática de un segmento de cojinete de la Fig. 3;

la Fig. 6 muestra otra vista esquemática del segmento de cojinete de la Fig. 3;

la Fig. 7 muestra un pasador de dientes de la Fig. 3 en una vista esquemática; y

la Fig. 8 muestra otra forma de realización típica del engranaje coaxial en una vista en sección esquemática.

Descripción de formas de realización ejemplares

A continuación, se describirán formas de realización típicas de la invención sobre la base de las Figuras, sin que la invención quede restringida a estas formas de realización ejemplares, sino que el alcance de la invención vendrá por el contrario determinado por las reivindicaciones.

En la descripción de las formas de realización, las referencias numerales idénticas respecto de idénticas o similares partes serán utilizadas posiblemente en diversas Figuras y para diversas formas de realización. En parte, las características ya descritas en combinación con otras Figuras no se mencionan o describen de forma reiterada por razones de claridad. En aras de la claridad, parcialmente, no todas las respectivas características, por ejemplo, los segmentos de cojinete o los pasadores de dientes van provistas de un número de referencia.

En la Fig. 1, se ilustra una sección de una forma de realización típica de la invención en una vista en sección esquemática. La Fig. 1 muestra una parte de un engranaje coaxial 1 que presenta un sistema de dientes 5 orientado con respecto a un eje geométrico de rotación 3 del engranaje coaxial 1. El sistema de dientes 5 se materializa en un sistema de dientes de una corona 18 que gira alrededor del eje geométrico de rotación 3. La corona 18 está conectada a una carcasa 31 del engranaje coaxial 1 de una manera rotacionalmente fija.

El engranaje coaxial 1 comprende un soporte de dientes 7, que está dispuesto sobre un eje de salida 34. El eje de salida 34 está montado sobre la carcasa 31 por medio de un primer cojinete 33 para que pueda rotar alrededor del eje geométrico de rotación 3. El soporte de dientes presenta unos carriles - guía axialmente orientados 9, en cada uno de los cuales se alojan los pasadores de dientes 11. Los pasadores de dientes 11 están montados a lo largo de sus respectivos ejes longitudinales 13 dentro de los carriles - guía 9 para poder desplazarse axialmente con respecto al eje geométrico de rotación 3.

Cada uno de los pasadores de dientes comprende una cabeza de diente orientada para engranar con el sistema de dientes 5, y una base de diente que sobresale del carril - guía 9 del respectivo pasador de dientes 11 y que está montada sobre un segmento de cojinete 17. Un pasador de dientes 11 comprende además un cuerpo de dientes entre la base de dientes y la cabeza de dientes, estando el cuerpo de dientes al menos en parte alojado dentro del carril -guía 9 del pasador de dientes 11.

La base de dientes del pasador de dientes 11 presenta un rebajo 21 montado sobre una elevación parcialmente esférica con forma de casquete 19 del segmento de cojinete 17.

Los segmentos de cojinete 17 están cada uno montados con una superficie de desplazamiento 23 sobre su lado opuesto a los pasadores de dientes sobre un rodamiento de bolas que presenta unos elementos de rodamiento 27, rodamiento que, a su vez, está montado sobre un perfilado 25 de un disco de leva 15 del engranaje coaxial 1. El rodamiento de bolas de la Fig. 1 sustancialmente una banda de la jaula 26 para los elementos de rodamiento 27 (estos están parcialmente oscurecidos) puede apreciarse en un corte. Los elementos de rodamiento 27 se materializan en unos rodamientos de agujas. En otras formas de realización, los elementos de rodamiento pueden ejecutarse como rodillos cilíndricos.

En la Fig. 2, la jaula 26, que presenta los elementos de rodamiento 27 se ilustra de nuevo para mayor claridad. Como el anillo antitorsión 29, la jaula está fabricada a partir de plástico permanentemente elástico.

El disco de leva 15 está dispuesto sobre el eje motor 36. El eje motor 36 está montado por medio de un segundo cojinete 35 que puede rotar alrededor del eje geométrico de rotación 3 sobre el soporte de dientes 7 y de esta manera indirectamente sobre la carcasa 31. El disco de leva 15 está montado por medio de un cojinete axial 32 mediante unos rodamientos de agujas con respecto a la carcasa 31.

El perfilado 25 de la forma de realización de la Fig. 1 se lleva a cabo mediante el giro alrededor del eje geométrico de rotación 3 y presenta dos elevaciones axiales en la dirección de los pasadores de dientes 11.

El perfilado 25 presenta un ángulo de inclinación variable en dirección radial (línea recta 45 en la Fig. 1) con respecto al eje geométrico de rotación 3. El ángulo de inclinación designa la proporción radialmente orientada del ángulo de una línea recta perpendicular al perfilado en un punto, que es la línea vertical de perfilado 46, con respecto al eje geométrico de rotación 3 del engranaje coaxial.

En formas de realización típicas, el perfilado se eleva y cae circunferencialmente en la dirección radial, donde la superficie superior o el perfilado se inclina radialmente hacia el interior y hacia el exterior. El perfilado típicamente oscila radialmente hacia dentro al nivel de las elevaciones, dentro de las cuales los dientes del sistema de dientes son empujados hacia dentro. El perfilado oscila radialmente hacia el exterior, en particular entre las elevaciones, cuando los dientes son traccionados a partir del sistema de dientes. En formas de realización típicas, en cada caso, hay una transición continua del ángulo de inclinación dispuesto entre medias.

En la Fig. 3, los segmentos de cojinete 17, el anillo antitorisión 29 y los pasadores de dientes 11 sin los soportes de dientes y otros componentes se muestran para mayor claridad. Los segmentos de cojinete no son desplazables con respecto al anillo antitorsión 29, con lo cual se impide que giren mediante las orejetas internas 28 y las orejetas externas 30 del anillo antitorisión 29.

En cada caso, una de las orejetas internas 28 soporta un respectivo borde interno de un segmento de cojinete 17 con respecto al desplazamiento radialmente hacia dentro. Las esquinas radialmente externas 41 (véanse la Fig. 5 y la Fig. 6) de los segmentos de cojinete 17 están cada una aplanadas para situarse encajadas con las orejetas externas 30 que son triangulares en sección transversal, de manera que se impida el desplazamiento radialmente hacia fuera y el giro en cada caso. De esta manera, una de las orejetas 30 está encajada con dos segmentos de cojinete 17, en cada caso.

Otros detalles de los segmentos de cojinete 17, del anillo antitorisión 29 y de los pasadores de dientes 11 se analizarán en combinación con las Figs. 4 a 7.

El anillo antitorsión 29 se ilustra esquemáticamente en la Fig. 4. El anillo antitorsión presenta unas orejetas internas 28 y unas orejetas externas 30. Así mismo, el anillo antitorsión 29 presenta en cada caso una abertura 38 para cada uno de los pasadores de dientes 11 (véase, por ejemplo, la Fig. 3). En sus lados radialmente exteriores, las aberturas 38 presentan una moldura 39, que es recta en secciones y sobresale por dentro de la sección transversal con forma de anillo que por su parte es circular, respecto de la abertura 38. Cada una de las molduras 39 interactúa respectivamente con el aclaramiento del pasador de dientes 11 (véase la Fig. 7).

En formas de realización, puede llevarse a cabo un encaje con una abertura conformada en la medida correspondiente que presente la moldura, por medio de una sección transversal no circular del pasador de dientes en el área de la base de dientes, de manera que se consiga una protección antitorisión del pasador de dientes alrededor del eje geométrico longitudinal.

En la Fig. 5 y en la Fig. 6, un segmento de cojinete 17 se muestra en cada caso de manera esquemática desde “abajo” (Fig. 5) y desde “arriba” (Fig. 6). Las esquinas radialmente externas aplanadas 41 están cada una dispuestas entre un borde radialmente externo de un segmento de cojinete 17 y uno de los dos bordes que apuntan a la dirección de revolución, y sirven para encajar con las orejetas externas 30 del anillo antitorsion.

Como se muestra en la Fig. 5, en ella se muestran unos chaflanes de introducción 24 sobre los bordes que apuntan en la dirección de la revolución en cada caso sobre el lado de la superficie 23, los cuales, por medio de una transición redondeada facilitan la llegada de los elementos de rodamiento por debajo de los segmentos de cojinete 17.

En la Fig. 6, se muestra la elevación 19 que ofrece la porción en forma de casquete, la cual está dispuesta aproximadamente en el punto central del segmento de cojinete 17. Los bordes que apuntan en la dirección de revolución no están ejecutados en ángulo recto con respecto a los otros dos bordes, pero son rectos en dirección radial después de haber sido insertados dentro del anillo antitorsión. Debido a la disposición de forma anular circular que origina como resultado esta situación, los segmentos de cojinete 17 pueden cubrir la mayor superficie posible y contribuir a la suavidad de desplazamiento de los elementos de rodamiento.

En la Fig. 7, un pasador de dientes 11 se muestra esquemáticamente en una vista inclinada. El pasador de dientes 11 presenta un entrante cóncavo 21 sobre la base de dientes, y un área de cabeza ensanchada 51 que presenta una pluralidad de dientes 52. Por medio del área de cabeza ensanchada 51, diversos dientes 52 son situados en posición de encaje con la rueda 18, de manera que un elevado par puede ser transmitido por medio de los dientes. Además, el aplanamiento 53 en el área de la base de dientes puede ser visualizado en la Fig. 7, por medio de lo cual se impide el giro del pasador de dientes 11 mediante el encaje con la moldura de una respectiva abertura del anillo antitorsión.

La Fig. 8 muestra un engranaje coaxial 201, similar al engranaje coaxial 1 mostrado en la Fig. 1, en consecuencia, aquí se analizarán únicamente partes diferenciadoras. Para una mejor visualización no se muestra en la Fig. 8 el anillo antitorsión 29.

El engranaje coaxial 201 de la Fig. 8, comprende un elemento de ajuste 216, el cual descansa axialmente sobre una copa de cojinete de apoyo 218. La copa de cojinete de apoyo 218 presenta una abertura pasante para el casquillo de un eje de entrada 115 que está fijado al disco de leva 15.

En contraste con la forma de realización de la Fig. 1, la forma de realización de la Fig. 8 muestra el disco de leva 15 y el eje de entrada 115 como dos piezas individuales, no integradas.

En contraste con la forma de realización de la Fig. 1, la forma de realización de la Fig. 8, utiliza un cojinete de bolas rígido 235 como segundo cojinete 35.

Sobre su circunferencia exterior, la copa de cojinete de apoyo 218 descansa sobre la superficie interna de una carcasa 131, la cual presenta una forma cilíndrica, y puede ser axialmente desplazado a lo largo de la carcasa 131. El elemento de ajuste de forma anular 216 descansa sobre el fondo de la copa de cojinete de apoyo 218 y sirve para soportar los cuerpos de rodamiento 54, los cuales soportan el disco de leva 15.

La copa de cojinete de apoyo 218 a su vez, es axialmente soportada por una tuerca de posicionamiento 220, la cual puede ser desplazada axialmente mediante su atornillamiento por dentro de la carcasa 231 y, por tanto, puede ser ajustada en relación con un soporte de dientes o un eje de entrada.

Mediante el ajuste axial del posicionamiento dentro de la carcasa, los componentes del engranaje coaxial, como el elemento de ajuste, el orificio de soporte, los dientes, los segmentos de cojinete, el disco de leva, los cuerpos de rodamiento, la carcasa, el soporte de dientes o los sistemas de dientes, no necesitan seleccionarse especialmente con respecto a su grosor axial, para ajustar una reacción del engranaje axial.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. - Un engranaje coaxial (1), que comprende

- un sistema de dientes (5) orientado axialmente con respecto a un eje geométrico de rotación (3) del engranaje coaxial (1),

- un soporte de dientes (7) que presenta unos carriles - guía (9) orientados axialmente,

- unos pasadores de dientes (11) alojados dentro de los carriles - guía (9) para encajar con el sistema de dientes (5), en el que los pasadores de dientes (11) están orientados axialmente dentro de los carriles - guía (9) por sus respectivos ejes geométricos longitudinales y están montados dentro de los carriles - guía (9) de una manera axialmente desplazable, y

- un disco de leva (15) puede rotar alrededor del eje geométrico de rotación (3) para accionar axialmente los pasadores de dientes (11),

-caracterizado porqueuna pluralidad de segmentos de cojinete (17) está dispuesta entre el disco de leva (15) y los pasadores de dientes (11) para soportar los pasadores de dientes (11), y

- en el que, sobre un lado que da cara a los pasadores de dientes, los segmentos de cojinete (17) presentan una elevación (19) en forma de casquete esférico para soportar el respectivo pasador de dientes (11).

2. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que unos elementos de rodamiento (27) están dispuestos entre el disco de leva (15) y los segmentos de cojinete (17).

3. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el punto central del casquete esférico coincide con la superficie de desplazamiento del segmento de cojinete.

4. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el pasador de dientes (11) sobre su base de dientes sobre el lado del segmento de cojinete presenta un rebajo (21) en forma de entrante cóncavo.

5. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el radio del casquete esférico de la elevación del segmento de cojinete es diferente del radio de esfera de la forma esférica de la base de dientes del pasador de dientes (11).

6. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que los elementos de rodamiento están conformados como rodillos cilíndricos.

7. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los elementos de rodamiento son mantenidos en una jaula (26), que está adaptada para seguir la carrera del disco de leva de una manera permanentemente elástica.

8. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los segmentos de cojinete (17) presentan, en la dirección circunferencial, unos bordes, cada uno de los cuales se desplaza a lo largo de un radio.

9. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los segmentos de cojinete presentan una superficie de desplazamiento orientada en oposición a los pasadores de dientes, los cuales, respectivamente, presentan unos chaflanes de introducción (24) en el área de los bordes.

10. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los pasadores de dientes (11) presentan cada uno un área de cabeza ensanchada (51) en comparación con un cuerpo de dientes de los pasadores de dientes (11).

11. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el disco de leva (15) presenta un perfilado (25) que presenta un ángulo de inclinación variable de hasta 10° respecto de la línea vertical (46) del perfilado hacia el eje geométrico de rotación (3).

12. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un anillo antitorsión (29) dispuesto entre los pasadores de dientes (11) y los segmentos de cojinete (17).

13. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que los pasadores de dientes (11) presentan un cuerpo de dientes circular en sección transversal, y una sección transversal no circular en el área de la base de los dientes para encajar con una abertura correspondientemente perfilada del anillo antitorsión (29).

14. - El engranaje coaxial (1) de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, en el que el anillo antitorisión (29) comprende unas orejetas en la dirección del disco de leva (15) para fijar posicionalmente los segmentos de cojinete (17).

15.- El engranaje coaxial (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el extremo superior de la elevación está formado para que presente un radio aplanado o tenga forma plana.