MXPA00004719A - Embrague de rotacion libre. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se relaciona con un embrague (1) de rotacion libre el cual es desplazable en ambas direcciones rotacionales e incluye una rueda libre de accion doble. El embrague de rotacion libre comprende un reten (3) el cual se conecta de manera fija a un eje (2) impulsor y un elemento (5, 6) de acoplamiento colocado entre el eje (2) impulsor y un eje (4) impulsado. Ademas, se proporciona un elemento (7) de soporte, el cual se conecta a un miembro fijo por medio de resistencia friccional para el elemento (5, 6) de acoplamiento, asi como un elemento (8) de resorte. El elemento (8) de resorte se disenan de manera que en el estado no giratorio del eje (2) impulsor, el elemento (5, 6) de acoplamiento esta libre de acoplamiento con el eje (4) impulsado, y en el estado impulsado, es decir giratorio, del eje 2 impulsor, el elemento (5, 6) de acoplamiento esta acoplamiento con el eje (4) impulsado via el reten (3).

Description

EMBRAGUE DE ROTACIÓN LIBRE Descripción de la invención: La presente invención se relaciona con un embrague de rotación libre el cual es desplazable en dos direcciones rotacionales. Los embragues de rotación libre o ruedas libres se conocen en particular a partir de ingeniería de bicicletas. El documento AT-194253, por ejemplo describe una rueda libre y engranaje de cubo con freno de retropedal para bicicleta, los trinquetes del cual operan sin ningún ruido. Los trinquetes aquí son controlados por un manguito de fricción el cual se desliza friccionalmente en el manguito o en un miembro anular conectado fijamente al manguito de cubo. El manguito de fricción comprende rebajos para los trinquetes, puntas para limitar la rotación y resortes deslizables friccionables que se apoyan sobre el miembro anular. Además, S-2181665 muestra una construcción simple de una rueda libre que actúa en una dirección. En este caso, un trinquete desviado por resorte se acopla en un rebajo que se proporciona para el trinquete ante rotación del cubo en una dirección rotacional mientras que no se acopla dentro del rebajo ante rotación en la otra dirección rotacional. Además, DE-3326420 muestra un embrague de rotación libre que comprende una mitad de embrague impulsor el cual incluye dos excéntricos desviados axialmente. Sin embargo, el REF.: 33165 embrague de rotación libre únicamente se diseña para transmitir movimiento rotacional desde un elemento impulsor a un elemento impulsado en una dirección de rotación, con un movimiento rotacional libre independiente del elemento impulsado que se asegura en la misma dirección de rotación cuando la velocidad del mismo excede la del elemento impulsor. Pese a la gran cantidad de soluciones ofrecidas en el campo de bicicletas, existe la necesidad de un embrague de rotación libre, en particular en el caso de vehículos de pedal para niños, tales como triciclos o KettcarsMR, lo que permite pedalear en ambas direcciones delanteras y hacia atrás desde una posición no operativa, por lo que se permite el movimiento hacia delante y el movimiento hacia atrás, respectivamente, del vehículo. Además, también existe la necesidad por una rueda libre que actúe en ambas direcciones para evitar que los pedales giren, por ejemplo durante el desplazamiento en terreno inclinado o mientras el vehículo es empujado, y para impedir daño a las piernas o los pies. Puesto que el impulsor de pedal actúa en ambas direcciones, la rueda libre también debe operar en ambas direcciones por razones de seguridad. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un embrague de rotación libre de construcción sencilla y a bajos costos de manufactura el cual es desplazable en ambas direcciones rotacionales e incluye una rueda libre que actúa en ambas direcciones rotacionales .

Tal objetivo se tiene por un embrague de rotación libre que comprende las características de la reivindicación l. Los desarrollos útiles son materia objeto de las reivindicaciones dependientes . De acuerdo con la invención se proporciona por lo tanto un embrague de rotación libre el cual es desplazable en ambas direcciones rotacionales se incluye una rueda libre de acción doble, el embrague comprende un impulsor o retén conectado fijamente al eje impulsor y un elemento de acoplamiento arreglado entre el eje impulsor y el eje impulsado. Además, el embrague de rotación libre comprende un elemento de retén para el elemento de acoplamiento que se conecta a un miembro fijo, tal como un bastidor, por medio de resistencia friccional . Se diseña un elemento de resorte de manera que en el estado no operativo del eje impulsor, el elemento de acoplamiento está fuera de acoplamiento con el eje impulsado, y en el estado impulsado del eje impulsor, el elemento de acoplamiento está en acoplamiento con el eje impulsado por medio del retén. Antes del acoplamiento del elemento de acoplamiento con el eje impulsado, el elemento de acoplamiento se mantiene al mantener al elemento en un estado no giratorio o estacionario mientras el eje impulsor se incluye al retén y se hace girar debido al pedaleo. Una fuerza friccional entre el elemento de soporte y el miembro fijo aquí es mayor que la fuerza resiliente del elemento de resorte. Esto permite un acoplamiento del elemento de acoplamiento con el eje impulsado. Además, una fuerza de acoplamiento entre el elemento de acoplamiento y el eje impulsado es mayor que la fuerza friccional entre el elemento de soporte y el miembro fijo. Por lo tanto se vuelve posible una transmisión de potencia desde el eje impulsor al eje impulsado por medio del retén y el elemento de acoplamiento. De esta manera, es posible de acuerdo con la invención, impulsar el eje impulsor hacia delante o hacia atrás, por ejemplo, al pedalear un vehículo de pedales, y obtener un movimiento dirigido hacia adelante o un movimiento dirigido hacia atrás del vehículo, dependiendo de la dirección de impulsión respectiva. Por lo tanto, el embrague de rotación libre de acuerdo con la invención se puede desplazar en ambas direcciones rotacionales. Además, se proporciona una rueda libre de acción doble la cual hace posible mover el vehículo de pedal hacia adelante o hacia atrás sin pedalear, por ejemplo al empujar, sin por ejemplo hacer girar los pedales en la dirección de movimiento correspondiente. Por lo tanto, en particular es posible empujar los vehículos de pedales para niños hacia adelante o hacia atrás sin ninguna rotación de los pedales. Por lo que se reduce de esta manera el riesgo de daño a los pies o las piernas. Preferiblemente, el elemento de acoplamiento entre el eje impulsor y el eje impulsado se diseña de manera que permite una inmovilización positiva entre las partes impulsora e impulsada. Esto asegura una conexión confiable entre la parte impulsora y la impulsada. Sin embargo, también ee posible proporcionar un acoplamiento friccional por el elemento de acoplamiento entre la parte impulsora y la parte impulsada, tal como un acoplamiento que permita, en particular, una construcción sencilla del embrague de rotación libre. La fuerza succional entre el elemento de acoplamiento y el eje impulsado aquí debe ser mayor que la fuerza friccional entre el elemento de soporte y el miembro fijo. Preferiblemente, el eje impulsado se diseña como un eje hueco ranurado internamente. Por lo tanto se proporciona un embrague con parte de rotación libre el cual ahorra espacio, en particular en la dirección axial. Para permitir una construcción sencilla del embrague de rotación libre, el elemento de resorte se diseña como una arandela de resorte . Tal arandela puede tener una forma completamente anular o se puede diseñar como una arandela dividida, para permitir un montaje fácil. Ventajosamente, el elemento de acoplamiento se diseña como un cerrojo con un dentado interno. Esto permite un acoplamiento positivo confiable entre el cerrojo conectado al eje impulsor y el eje impulsado. Para obtener un acoplamiento redundante entre el eje impulsor y el eje impulsado, se proporcionan dos cerrojos con un dentado externo, como elementos de acoplamiento.

Preferiblemente, el retén se diseña como un elemento semianular con dos secciones de aletas laterales. Como un resultado, el retén en el elemento semianular se puede conectar fácilmente al eje impulsor, por ejemplo por soldadura o unión. Para reducir tanto como sea posible el riesgo de daño, el juego de movimiento del eje impulsor antes del acoplamiento con el eje impulsado es de preferiblemente 30°. Como resultado, ' los pedales también tienen un juego de movimiento de aproximadamente +15° alrededor de un eje, de manera que el juego de movimiento total de los pedales es de aproximadamente 30°. En otras palabras, a partir de la posición central, los pedales se pueden mover hacia adelante en 15° y hacia atrás en 15° sin que el eje impulsor haga acoplamiento con el eje impulsado. Para proporcionar un tope del retén en la dirección axial, el elemento de acoplamiento comprende ventajosamente puntas de proyección hacia adentro. Preferiblemente, el elemento de soporte para el elemento de acoplamiento se diseña como una horquilla anular que tiene por lo menos un brazo de acoplamiento. Ventajosamente, se coloca un disco de fibra o arandela como un elemento que produce fricción entre la horquilla anular y el miembro tipo. Esto permite una construcción particularmente compacta en la dirección axial del eje impulsor. Además, la arandela de fibra se puede sustituir fácilmente en caso de desgaste.

Ahora se describirá la invención con referencia a una modalidad tomada junto con el dibujo, en el cual: la Figura 1 es una vista despiezada en perspectiva de un embrague de rotación libre con una rueda libre de acción doble, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; la Figura 2 es una vista en sección de un embrague de rotación libre, mostrado en la figura 1 en el estado cerrado de la rueda libre; la figura 3 es una vista en sección que corresponde a la figura 3, la cual muestra el embrague de rotación libre ilustrado en la figura 1, en el estado abierto de la rueda libre; y la figura 4 es una vista en sección parcial del embrague de rueda libre, que se muestra en las figuras 1 a 3. Las figuras 1 a 4 muestran una modalidad preferida de un embrague de rotación libre, de acuerdo con la invención, con una rueda libre de acción doble (es decir, una que actúa en ambas direcciones rotacionales) , con el embrague de rotación libre que permite la transmisión de potencia en ambas direcciones rotacionales, es decir, hacia adelante y hacia atrás. Tal embrague de rotación libre es particularmente adecuado para uso en triciclos y Kettcars^. Como se muestra particularmente en la figura 1, el embrague 1 de rotación libre comprende un eje 2 impulsor y un eje 4 impulsado. El eje 2 impulsor se comunica con una banda 0 cigüeñal con pedales (no mostrado) y se hace girar por una fuerza ejercida sobre los pedales. El eje 2 impulsor aquí puede ser impulsado en ambas direcciones rotacionales para permitir un movimiento hacia adelante y un movimiento hacia atrás, respectivamente, del vehículo de pedales. Además, el embrague 1 de rotación libre comprende un impulsor o retén 3 el cual se conecta de manera fija al eje 2 impulsor, por ejemplo por medio de soldadura o unión. Además, se colocan dos elementos 5', 6 de acoplamiento entre el eje 2 impulsor y el eje 4 impulsado. Los elementos 5, 6 de acoplamiento se diseñan como elementos de inmovilización que comprenden cada uno un dentado 20 externo. Además, el embrague 1 de rotación libre de acuerdo con la invención comprende una arandela 8 de resorte dividida como un elemento de resorte el cual se recibe en un rebajo 14 formado respectivamente sobre los elementos 5 y 6 de inmovilización. Como se muestra en la figura 1, una horquilla 9 en forma de anillo comprende dos brazos 17 de proyección, cada uno proyectándose en los rebajos 15, 16 que se forman en los elementos 5 y 6 de inmovilización, respectivamente (véase, en particular, la figura 4) . Como se muestra en la figura 1, los dos elementos 5,6 de inmovilización no se forman simétricamente. En contraste con el elemento 5 de inmovilización, el elemento 6 de inmovilización comprende adicionalmente dos puntas 19 sobresalientes las cuales se proyectan hacia el otro elemento de inmovilización. Además, el embrague 1 de rotación libre comprende un manguito 9 y un disco de fibra o arandela 10. La arandela 10 de fibra se coloca entre el manguito 9 y la Horquilla 7. El manguito 9 se conecta fijamente a un miembro de bastidor no girable o el vehículo de pedales (no mostrado) . Además, el embrague de rotación libre de acuerdo con la invención comprende adicionalmente una arandela 11 corrugada, una cubierta 12 y un disco 18 de fijación el cual asegura los miembros individuales mencionados antes sobre el eje 2 impulsor de manera tal que los miembros no se pueden desplazar axialmente. Ahora se explicará el funcionamiento del embrague de rotación libre de acuerdo con la invención. Como se muestra especialmente en las figuras 2 y 3, el retén 3 se coloca entre los elementos 5 y 6 de inmovilización. Los elementos 5, 6 de inmovilización están desviados por el elemento 8 de resorte en cierto grado predeterminado y se mantienen alrededor del retén 3 y el eje 2 impulsor, respectivamente, de manera que están en contacto con el retén 3 (véase la figura 3) . Para este fin, el retén 3 comprende rebajos 13 en dos secciones de aleta que están colocados en su lado para recibir el resorte 8 anular. La estructura que se acaba de explicar se coloca en dirección axial del eje 2 rotacional en el eje 4 impulsado, el cual se diseña como un eje hueco (véase la figura 4) . Como se muestra además en la figura 4, los dos brazos 17 de la horquilla 7 sujetan axialmente sobrepasando la arandela 10 de fibra y el borde exterior del manguito 9 dentro de los rebajos 15 los cuales se forman sobre los elementos 5 y 6 de inmovilización. La horquilla 7 aquí se mantiene en posición en dirección axial por el disco 18 de fijación vía la arandela 11 corrugada y la cubierta 12. En la figura 3 se ilustra el embrague 1 de rotación libre en un estado en donde la rueda libre está abierta. Esto significa que no se ejerce fuerza en los pedales y el vehículo de pedales puede ser empujado en ambas direcciones de desplazamiento, es decir hacia adelante y hacia atrás. Cuando se ejerce ahora una fuerza en los pedales, la fuerza se transmitirá por medio del eje 2 impulsor al retén 3. El retén 3 por lo tanto comienza a girar al mismo tiempo que el eje 2 impulsor. Puesto que los elementos 5, 6 de inmovilización están colocados directamente sobre el retén 3, la fuerza rotacional se transmite de inmediato a los elementos 5, 6 de inmovilización. Sin embargo, los elementos 5, 6 de inmovilización no pueden girar aún debido a que son retenidos por medio de los brazos 17 de la horquilla 7, esta última es retenida estacionariamente por razón de la fricción que existe entre la horquilla y la arandela 10 de fibra y el manguito 9 fijo, respectivamente. Como resultado, los elementos de inmovilización se mueven radialmente hacia afuera en el rebajo - ii - 15 contra la fuerza resiliente del resorte 8 anular a lo largo de los brazos 17. La fuerza resiliente para mantener a los elementos 5, 6 de inmovilización juntos aquí es menor que la fuerza friccional ejercida entre la horquilla 7 y la arandela 10 de fibra debido a que, de otra manera, los elementos de inmovilización no se podrían mover radialmente hacia afuera. Como un resultado, los elementos 5, 6 de acoplamiento con su dentado 20 externo se inmovilizan positivamente con el dentado 21 interno del eje 4 hueco impulsado. Puesto que la fuerza generado por el inmóvilizador positivo es mayor que la fuerza friccional producida por la arandela 10 de fibra en la horquilla 7, la horquilla 7 también comienza a girar junto con los elementos 5, 6 de acoplamiento y el eje 2 impulsor y el eje 4 impulsado, respectivamente, contra la resistencia friccional en la arandela 10 de fibra. Esto ermite una transmisión positiva de potencia de la fuerza ejercida sobre los pedales. En la figura 2 se muestra esta posición del embrague de rotación libre. Por lo tanto, el vehículo de pedales se puede mover hacia adelante o hacia atrás por medio del pedaleo. Cuando se proporciona una conexión friccional entre el eje 4 hueco y los elementos 5, 6 de acoplamiento, la fuerza friccional creada entre el eje 4 hueco y los elementos 5, 6 de acoplamiento debe ser mayor para obtener un embrague de rotación libre funcional mayor que la fuerza friccional entre la horquilla 7 y la arandela 10 de fibra.

Como se vuelve evidente de la figura 2, el retén 3 está en acoplamiento vía sus dos secciones de aleta con uno de los elementos 5, 6 de inmovilización respectivos en el lado superior y el lado inferior, respectivamente. El retén 3 aquí ha girado fuera de su posición inicial a lo largo del eje A-A en 15° para obtener un acoplamiento completo entre los elementos 5, 6 de acoplamiento y el eje 4 impulsado. Cuando ahora se hacen girar los pedales en otra dirección, se hace girar al retén 3 fuera de la posición inicial A-A en 15° en la otra dirección, por lo que coloca a los elementos 5, 6 de acoplamiento nuevamente en acoplamiento con el dentado 21 interno del eje 4 impulsado. Por lo tanto existe un juego de movimiento total de aproximadamente 30° cuando no se transmite potencia desde el eje impulsor al eje impulsado y se abre la rueda libre en ambas direcciones de desplazamiento. El embrague de rotación libre de acuerdo con la invención de esta manera asegura que, cuando no se ejerce fuerza en los pedales, existe una rotación libre en una dirección orientada hacia adelante y también en una dirección orientada hacia atrás, y el vehículo de pedales de esta manera puede ser empujado hacia adelante o hacia atrás sin el movimiento de los pedales. Cuando ahora se ejerce una fuerza sobre los pedales en una dirección específica, el acoplamiento entre los elementos 5, 6 de acoplamiento y el eje 4 impulsado comienza después de un juego predeterminable (por ejemplo 30°) , de manera que la fuerza de los pedales se puede transmitir al eje 4 impulsado. El juego aquí puede variar especialmente por la distancia entre los elementos 5, 6 de acoplamiento y el eje 4 impulsado en la dirección radial. Cuando ahora se ejerce una fuerza sobre los pedales en otra dirección, los elementos 5, 6 de acoplamiento también se acoplan dentro del eje 4 impulsado el cual después gira en la otra dirección. Por lo tanto , el vehículo de pedales se puede mover en ambas direcciones, hacia adelante y hacia atrás, por medio del pedaleo. Resumiendo, se ha descrito un embrague 1 de rotación libre el cual es desplazable en ambas direcciones rotacionales e incluye una rueda libre de acción doble. El embrague de rotación libre comprende un retén 3 conectado fijamente a un eje 2 impulsor y un elemento 5, 6 de acoplamiento colocado entre el eje 2 impulsor y el eje 4 impulsado. Además, se proporciona un elemento 7 de retención el cual se conecta a un miembro fijo a través de resistencia friccional, para el elemento 5, 6 de acoplamiento así como un elemento 8 de resorte . El elemento 8 de resorte se diseña de manera que en el estado no giratorio del eje 2 impulsor, el elemento 5, 6 de acoplamiento está fuera de acoplamiento con el eje 4 impulsado y en el estado impulsado, es decir giratorio, del eje 2 impulsor, el elemento 5, 6 de acoplamiento está en acoplamiento con el eje 4 impulsado por medio del retén 3.

Se hace costar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un embrague de rotación libre, el cual es desplazable en dos direcciones rotacionales y que incluye una rueda libre de acción doble, caracterizado porque comprende: - un retén el cual se conecta fijamente a un eje impulsor, - un elemento de acoplamiento el cual se coloca entre el eje impulsor y un eje impulsado, - un elemento de retención el cual se conecta a un miembro fijo a través de resistencia friccional y se utiliza para mantener al elemento de acoplamiento, y - un elemento de resorte el cual, en el estado no operativo del eje impulsor, mantiene al elemento de acoplamiento fuera de acoplamiento con el eje impulsado, - una fuerza friccional la cual es producida entre el elemento de soporte y el miembro fijo que es menor que la fuerza de acoplamiento producida por el acoplamiento entre el elemento de acoplamiento y el eje impulsado, pero mayor que la fuerza resiliente del elemento de resorte.

2. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la inmovilización positiva se puede establecer entre el eje impulsor y el eje impulsado.

3. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se puede establecer un acoplamiento friccional entre el eje impulsor y el eje impulsado.

4. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el eje impulsado se diseña como un eje hueco el cual tiene un dentado interno.

5. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de resorte se diseña como una arandela de resorte.

6. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la arandela de resorte está dividida en la circunferencia.

7. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de acoplamiento se forma como un medio de inmovilización con un dentado externo.

8. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los dos medios de inmovilización con un dentado externo se forman como el elemento de acoplamiento.

9. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el retén se diseña como un elemento semianular que tiene dos secciones de aletas laterales.

10. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la rueda libre se diseña de manera que se proporciona un ángulo rotacional de la rueda libre de +15° alrededor de un eje dentro del cual la rueda libre está abierta.

11. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque por lo menos un elemento se acoplamiento comprende porciones sobresalientes las cuales forman un tope en la dirección axial del retén.

12. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el miembro fijo se diseña como un manguito.

13. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el elemento de soporte para el elemento de acoplamiento se diseña como una horquilla anular que tiene por lo menos un brazo para acoplamiento con el elemento de acoplamiento .

14. El embrague de rotación libre, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 , caracterizado porque se coloca una arandela de fricción como un elemento que produce fricción entre el elemento fijo y el elemento de soporte.

15. El embrague de rotación libre, de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la arandela de fricción se diseña como una arandela de fibra.