WO2017014619A1 - Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes - Google Patents

Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes Download PDF

Info

Publication number
WO2017014619A1
WO2017014619A1 PCT/MX2015/000107 MX2015000107W WO2017014619A1 WO 2017014619 A1 WO2017014619 A1 WO 2017014619A1 MX 2015000107 W MX2015000107 W MX 2015000107W WO 2017014619 A1 WO2017014619 A1 WO 2017014619A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylindrical
spheres
auger
cylindrical body
section
Prior art date
Application number
PCT/MX2015/000107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jorge Leonardo ORTIZ TREVIÑO
Original Assignee
Ortiz Treviño Jorge Leonardo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ortiz Treviño Jorge Leonardo filed Critical Ortiz Treviño Jorge Leonardo
Priority to PCT/MX2015/000107 priority Critical patent/WO2017014619A1/es
Publication of WO2017014619A1 publication Critical patent/WO2017014619A1/es

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel

Definitions

  • the present invention relates to a speed reducer and more specifically, to a speed reducer of the screw-crown type screw with recirculating spheres.
  • speed reducers or gearmotors there are several types of speed reducers or gearmotors but, perhaps the simplest speed reducer is composed of a toothed crown, usually bronze in whose center a steel shaft (slow axis) has been embedded, this crown is in permanent contact with a screw-shaped steel spindle. A turn of the worm causes the advance of a crown tooth and consequently the speed reduction.
  • the speed reduction of a worm-screw is calculated with the product of the number of teeth of the crown by the number of screw entries. For example, if the crown has 40 teeth that engage with the screw with trapezoidal thread of an entry, for each turn of the screw, the crown rotates a forty-turn. This is called a 40: 1 reducer means that for 40 turns of the worm, the crown will turn.
  • the reduction motors are normally supplied by attaching to the reduction unit an asynchronous standardized squirrel cage electric motor, fully enclosed and fan-cooled to connect to three-phase 220/440 volt and 60 Hz networks.
  • These types of industrial reducers are widely accepted, but require high performance lubricants to tolerate high thrusts without breaking ⁇ the film of the lubricant itself in the area of friction between the teeth, all this generates heat that translates into inefficiency in the transmission of the power,
  • the sphere transmission assembly includes a worm that defines a recirculation path, and a gear coupled to the worm through a plurality of spherical balls.
  • the gear includes a plurality of teeth each having a thickness in a central plane of the cogwheel and a smaller thickness towards both sides of the cogwheel, so that a space is defined between the teeth is greater towards both sides of the Cogwheel that in the flat center of the march.
  • This patent involves a train of spheres for the transmission of power with a non-cylindrical screw and crown which has several teeth in contact between the screwed screw and the cornered crown. If the geometry of the worm is acintada, and a row or train of spheres is used, the system with rolling contact in several teeth in several different diameters could generate different speeds of the train of spheres and this generate friction and wear glides. This will not happen in a cylindrical auger as it would work in a single diameter.
  • the present invention relates to developing a mechanical screw-type worm gear reducer.
  • the high-speed turn is in the arrow of the auger in which instead of having a trapezoidal thread with advance passage, it has a split groove similar to a semicircle where a train of spheres is housed and that in that train of spheres, in a certain area, have contact through the spheres with the crown that is integrated into the exit arrow.
  • the periphery of the crown also has grooves similar to those of the auger, all in order that the thrust generated by the advance of the groove in the auger, is transmitted to the crown through the spheres and that these are forced to roll because the periphery of the screw in its rotation causes the spheres to rotate.
  • the screw and crown screw assembly is located inside a housing, where at least one inlet arrow for high speed rotation and at least one exit arrow with low speed rotation protrude.
  • a further objective of the present invention is to provide a speed reducer of the screw-crown type screw with recirculating spheres, which includes spacers between spheres and spheres, which prevents physical contact between them reducing their wear.
  • Another objective of the present invention is to provide a speed reducer of the screw-crown type screw with recirculating spheres, where the return of the spheres is rectilinear through the geometric center of the auger screw.
  • the reducer having a temporary access for the insertion of the spheres and spacers until the reducer is filled with the plurality of spheres and spacers.
  • Another object of the present invention is to provide a speed reducer of the screw-crown type type with recirculating spheres, in which the surfaces in contact with the sphere, on one side the surface of the auger screw, with tangential movement and on the other side , the crown, with rotational movement, allows the plurality of spheres and spacers to advance, transmitting the thrust of the auger to the crown.
  • the use of the spheres producing a rolling effect to transmit the spin at low speed.
  • a further objective of the present invention is to provide a speed reducer of the screw-crown type screw with recirculating spheres, wherein The return of the recirculating spheres is rectilinear through the geometric center of the auger.
  • Figure 1 shows a conventional perspective view of the worm-crown speed reducer with recirculating spheres, in accordance with the present invention
  • Figure 2 shows a side sectional view, taken from the A-AA line of Figure 1, of the worm-crown speed reducer with recirculating spheres, in accordance with the present invention
  • Figure 3 is a partial view, in conventional perspective, showing in detail the speed reducer showing the auger assembly, the crown assembled with the train of recirculating spheres with spacers and the parts of the sphere retainer;
  • Figure 4 is a conventional perspective view, showing only the auger assembly with recirculating spheres, in accordance with the present invention
  • Figure 5 is a side view of the auger assembly showing a section of the worm-crown speed reducer with recirculating spheres, in accordance with the present invention
  • Figure 6 shows schematically, in an isometric view, the circulation path of the recirculating spheres of the worm gear reducer of the present invention
  • Figure 7 shows schematically » in a side view) of the circulation path of the recirculating spheres of the worm-crown speed reducer of the present invention
  • Figure 8 shows schematically., In a top view by e! axis of the circulation path of the recirculating spheres of the worm-crown speed reducer of the present invention
  • Figures 9 and 10 are detailed views of the arrangement of the spheres and spacers of the worm gear reducer of the present invention.
  • Figure II shows a conventional perspective view, showing the front face of the endless thyme of the present invention
  • Figure 12 shows a conventional perspective view, showing the rear face of the auger of the present invention
  • Figure 13 shows a side view! from! endless thyme of the present invention
  • Figure 14 shows a front view of the auger of the present invention
  • Figure 15 shows a sectional view taken from section C-C of Figure 14;
  • Figure 16 shows a perspective and unfolding view of one of the arrows of the auger of the present invention
  • Figure 17 shows a side view of the arrow assembly shown in Figure 16;
  • Figure 18 shows a conventional perspective view of the auger used with the present invention
  • Figure 19 shows a conventional perspective view, in deployment, of the auger used with the present invention
  • Figure 20 shows a conventional perspective view, in deployment, of a support housing where the spheres and the screw of the present invention are assembled
  • Figure 21 shows a side view of the support housing assembled in accordance with the present invention.
  • Figure 22 shows in schematic form, in an isometric view, a second mode of the circulation path of the recirculating spheres of the worm gear reducer of the present invention
  • Figure 23 shows in schematic form, in a side view, a second embodiment that refers to an auger with 2 inputs showing the circulation path of the recirculating spheres of the worm-crown speed reducer of the present invention
  • Figure 24 shows a conventional perspective view, showing in a second embodiment the auger screw of the present invention, with two longitudinal passages passing through the center;
  • Figure 25 shows another conventional perspective view, similar to Figure 24, showing the auger, with two longitudinal passages passing through the center.
  • crown 10 which comprises: a support or housing structure 12; a toothed crown 14, said toothed crown being attached to a central date 16.
  • the central arrow 16 having ends on both sides of the toothed crown 14, which engage on bearings (not shown) inside the housing 12 to rotate freely on its own axis 16.
  • the teeth of the toothed crown being in semicircular form.
  • An auger 18, comprising a cylindrical body 20 (illustrated in more detail in Figures 11 to 15) that has a worm-type helical groove 22 formed, the helical groove 22 being in the form of a semicircle, which extends throughout its outer periphery 24 from a first end to a second end; and a longitudinal passage 26 in the cylindrical body 20 extending through it that connects with the groove helical 22 at a first end 28 and a second end 30 of the cylindrical body 20 forming a circulation circuit 32 as shown schematically in Figures 6, 7 and 8; and coupling arrows 34, 36 (Figure 2), axially connected to each side of said cylindrical body 20 to rotate thereon; the coupling arrows 34, 36, being coupled to rotate on bearings 38, 40, coupled to the support structure or housing 12 to rotate on its own axes.
  • a plurality of spacers 46 intercalatedly placed between each of the pluralities of spheres 42, to avoid friction or direct wear between sphere 42 and sphere 42 during its movement; the toothed crown 14 being coupled to the cylindrical body 20 of the auger 18 by the plurality of spheres 42, to effect power transmission.
  • the teeth of the toothed crown 14, in the form of a semicircle and the helical groove 22, also in the form of a semicircle, are coinciding during assembly to accommodate the plurality of spheres 42 and spacers 46.
  • the spacers 46 being made of a low friction material such as solid or sintered bronze or Teflon plastic, nylon or the like.
  • the cylindrical body 20 of the auger 18 includes a first flat face 48 at a first end and a second flat face 50 at its opposite end; a cylindrical cavity 52 and 54, of greater diameter, that surrounds the central passage! 26, which is formed on the first flat face 48 and second flat face 50 of the cylindrical body 20 of the auger 18; a helical or semicircular groove 56, 58.
  • the arrow 34 includes an arrow cover 60 having a flat front face 62 and a flat rear face 64, said flat rear face 64 being coupled to the end of the arrow 34, A cylindrical section truncated 66 coupled centrally to the flat front face 62 of the arrow cover 60, the truncated cylindrical section 66 having a cylindrical groove 68 projecting from the flat front face 62 of the arrow cover 60 to the front of the cylindrical section truncated 66.
  • the arrow 34 and its respective cover 60 being assembled to the cylindrical body 20 of the auger 18 through!
  • Figures 18 and 19 show the assembly of arrows 34 and 36 with the cylindrical body 20 of the auger.
  • the spheres 42 and spacers 46 that are placed on the helical groove 22 are retained by the support housing 44 which is formed by a pair of curved sections 80, 82, and a curved base 84
  • the pair of curved sections 80, 82, and curved base 84 being assembled together on a support base 86, to cover the cylindrical body 20 of the auger 18, leaving an upper space forming a longitudinal groove 88 in the housing of support 44, and to maintain and allow the movement of all spheres 42 and spacers 46.
  • the support base 84 including a bottom hole or tubular element 86 that vertically crosses said support base 84 and tangentially exits a curved section 80 by the internal cylindrical of the support housing 44; and a cover 92 to cover the inner hole 86; the lower hole or tubular element 90 being used to alternately introduce the spheres 42 and spacers 46 to the longitudinal passage 26 and helical groove 22 of the cylindrical body 20 of the auger 18, so that said spheres 42 and spacers 46 they slide in the circulation circuit (as illustrated in figures 6, 7 and 8) formed in said screw worm 18.
  • the cover 92 is temporarily removed to free the helical groove 22 and longitudinal central passage 26 of the worm screw 18 Once the entire trajectory of spheres 42 is filled in the auger 18, the cover 92 is placed again.
  • the cylindrical body 20 has two closed and independent circuits 32A and 32B forming, schematically illustrated in Figures 22 and 23, which are formed in conjunction with two longitudinal passages 26A and 26B passing through the center of the cylindrical body 20 (figures 24 and 25).
  • first flat face 48 and the second flat face 50 include two helical or semicircular grooves 56A, 56B and 58A, 58B, formed on the surface of said first flat face 48 and said second flat face 50.
  • Said semicircular grooves 56A and 56B being formed from the outer periphery of the cylindrical body 20 towards the central part of each of said first flat face 48 and second flat face 50,
  • the helical or semicircular grooves SóA, 56B being a continuation of the first end 28A and 28B.
  • a similar configuration being formed on the second flat face 50.
  • Said helical or semi-circular grooves project from the outer periphery towards and in coincidence with the outer periphery of the cylindrical cavity 54 of the cylindrical body 20.
  • the displacement of the plurality of the spheres 42 and spacers 46 of the helical groove 22 circulate through the longitudinal passages 26A, 26B, of the cylindrical body 20 of the auger 18.
  • the arrow 34 and its respective cover 60 being configured with two helical grooves 70 (not shown in this second embodiment) on the surface of the flat front face 62.
  • the truncated coupling section 74 and the truncated cylindrical section 66 being formed with double grooves 68, in opposite position , to allow the plurality of spheres 42 and spacers 46 to independently circulate through each of the longitudinal passages 26A, 26B.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Reductor de velocidad tornillo sinfín - corona con esferas recirculantes, para transmitir el movimiento de un tornillo sinfín (18) a una corona dentada (14), a través de un tren de esferas (42), cuyos ejes respectivos (34, 16) están soportados giratoriamente en un alojamiento (12). El tornillo sinfín (18) comprende un cuerpo cilindrico (20) provisto de al menos una ranura periférica helicoidal (22) enlazada con un pasaje longitudinal interior (26) mediante unas ranuras curvadas (56, 58) en sus caras planas extremas; unos medios de acoplamiento laterales (34, 36) provistos de ranuras de enlace complementarias (70, 68); delimitando, junto con una carcasa cilindrica externa (60), un circuito cerrado de circulación del tren de esferas (42) con unos espaciadores intercalados (46); todo ello con el propósito de minimizar las pérdidas internas por rozamiento.

Description

REDUCTOR DE VELOCIDAD TORNILLO SINFÍN-CORONA CON ESFERAS
RECIRCULANTES.
CAMPO DE LA INVEN CION
La presente invención se refiere a un reductor de velocidad y más específicamente, a un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes.
ANTECEDENTES DE LA I VENCION
En la actualidad, existen varios tipos de reductores de velocidad o motoreductores pero, quizás el reductor de velocidad más sencillo se compone de una corona dentada, normalmente de bronce en cuyo centro se ha embutido un eje de acero (eje lento), esta corona está en contacto permanente con un husillo de acero en forma de tornillo sin-fín. Una vuelta del tornillo sin fin provoca el avance de un diente de la corona y en consecuencia la reducción de velocidad. La reducción de velocidad de una corona-tornillo sinfín se calcula con el producto del número de dientes de la corona por el número de entradas del tornillo sin fin. Por ejemplo, si la corona tiene 40 dientes que engranan con el tornillo sinfín con rosca trapezoidal de una entrada, por cada vuelta del tornillo, la corona gira un cuarentavo de vuelta. A esto se le llama reductor 40:1 significa que por 40 vueltas del tornillo sinfín, la corona dará una vuelta. Los motor reductores se suministran normalmente acoplando a la unidad reductora un motor eléctrico normalizado asincrónico tipo jaula de ardilla, totalmente cerrado y refrigerado por ventilador para conectar a redes trifásicas de 220/440 voltios y 60 Hz. Este tipo de reductores industriales son ampliamente aceptados, pero requieren lubricantes de alto desempeño para tolerar altos empujes sin romper¬ la película del propio lubricante en la zona de fricción entre los dientes, todo esto genera calor que se traduce en inefícíencia en la transmisión de la potencia, Con el fin de evitar el desgaste entre los dientes, existen varios desarrollos que han involucrado el uso de esferas en el tornillo sinfín, por ejemplo, la patente Norteamericana No. 7051610 asignada a Dan Stoianovici et al, se refiere a una transmisión de un tornillo sinfín con esferas que sustituye a la fricción de deslizamiento del mecanismo clásico del tornillo sinfín con la fricción de rodadura de bolas esféricas. El conjunto de transmisión de esferas incluye un tornillo sin fin que define una trayectoria de recirculación, y un engranaje acoplado al tornillo sin fin a través de una pluralidad de bolas esféricas.
El engranaje incluye una pluralidad de dientes que tienen cada uno un espesor en un plano central de la rueda dentada y un espesor menor hacia ambos lados de la rueda dentada, de modo que un espacio está definido entre los dientes es mayor hacia ambos lados de la rueda dentada que en el centro plano de la marcha. Esta patente involucra a un tren de esferas para la transmisión de la potencia con un tornillo sinfín y corona no cilindricos que tiene en contacto varios dientes entre el tornillo sinfín y la corona acinturados. Si la geometría del tornillo sinfín es acinturada, y se usa una hilera o tren de esferas, el sistema con contacto rodante en varios dientes en varios diferentes diámetros podría generar diferentes velocidades del tren de esferas y esto generar deslizamientos fricción y desgaste. Esto no sucederá en un sinfín cilindrico pues trabajaría en un solo diámetro.
Muchos otros desarrollos utilizan esferas para evitar ei contacto entre los dientes del tornillo sinfín y la corona. Sin embargo están definidos sobre arreglos y trayectorias muy complejas y difíciles de fabricar.
Una serie de patentes sobre este tipo de desarrollos se muestra en las Patentes Norteamericanas Nos. US7,712,390 (Dispositivo reductor de velocidad tipo esfera); 1155,816,103 (Dispositivo de engranajes sinfín de esferas y la corona de esferas); US5,655,410 (Mecanismo de engranajes reductor tipo tornillo sinfín);US5,373,753 (Dispositivo para transmisión de potencia); US5,090,266 (Trasmisión de rotación usando esferas recirculantes); US4,782,716 (Sistema de engranajes del cojinete de rodillos); US4,023,433(Transmisión de potencia); US4,006,646 (Tornillo sinfín antifricción y tracción); US3,672,239 (Impulsión del engranaje de tornillo sinfín); US3,581,592 (Engranaje de tornillo sinfín); US3,489,026 (Mecanismo engranaje de tornillo sinfín), todos ellos protegidos por sus arreglos específicos.
En el caso de la presente invención, se relaciona con desarrollar un reductor de velocidad mecánico tipo tornillo sinfín-corona. En este reductor, el giro de alta velocidad es en la flecha del tornillo sinfín en el cual en lugar de tener rosca trapezoidal con paso de avance, tenga una ranura hendida similar a un semicírculo donde se aloja un tren de esferas y que en ese tren de esferas, en cierta zona, tenga contacto a través de las esferas con la corona que está integrada a la flecha de salida. La periferia de la corona también tiene ranuras similares a las del tornillo sinfín, todo con la finalidad de que el empuje generado por el avance de la ranura en el tornillo sinfín, se transmita hacia la corona a través de las esferas y que estas estén forzadas a rodar debido a que la periferia del tornillo sinfín en su giro provoca la rotación de las esferas. Esto sucede debido a que las dos superficies en contacto con ia esfera, de un lado el del tornillo sinfín tiene un movimiento tangencial y del otro lado tiene un movimiento rotacional, por lo tanto, todo el tren de esferas avanza mientras se transmite el empuje del tornillo sinfín a la corona, por el uso de las esferas se produce un efecto rodante para transmitir el giro a baja velocidad en la flecha de salida de la corona.
El ensamble del tornillo sinfín y corona se ubica dentro de un alojamiento, en donde sobresalen al menos una flecha de entrada para giro de alta velocidad y al menos una flecha de salida con giro a baja velocidad.
Se propone que todos los componentes sean fáciles de fabricar, que sea funcional para uso industrial y que por el efecto rodante de las esferas, se obtenga una sustancial mejora' en la eficiencia en la transmisión de la potencia. OBJETIVOS DE LA INVENCION
Es por lo tanto un primer objetivo de la presente invención, proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, en donde le tornillo sinfín comprende una ranura helicoidal alrededor del mismo, en forma de un semicírculo, para alojar una pluralidad de esferas y espaciadores, que harán contacto con los dientes de la corona, que reduce ampliamente la fricción que tienen los reductores sin esferas. Un objetivo adicional de la presente invención es proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, que incluye espaciadores entre esferas y esferas, que evita el contacto físico entre las mismas reduciendo su desgaste.
Otro objetivo de la presente invención es proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, en donde el retorno de las esferas es rectilíneo por el centro geométrico del tornillo sinfín.
Es otro objetivo de la presente invención, proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, que permite la sustitución de esferas para cambios por desgaste, sin necesidad de desarmar todo el reductor. El reductor teniendo un acceso temporal para la inserción de las esferas y espaciadores hasta lograr el llenado del reductor con ia pluralidad de esferas y espaciadores.
Otro objetivO de la presente invención, es proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, en que las superficies en contacto con la esfera, de un lado la superficie del tornillo sinfín, con movimiento tangencial y del otro lado, la corona, con movimiento rotacional, permite que la pluralidad de esferas y espaciadores al avanzar, transmita el empuje del tornillo sinfín a la corona. El uso de las esferas produciendo un efecto rodante para transmitir el giro a baja velocidad.
Un objetivo adicional de la presente invención es proveer un reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes, en donde el retorno de las esferas recirculantes es rectilíneo pasando por el centro geométrico del tornillo sinfín.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención, se harán evidentes a los expertos en el ramo, de la siguiente descripción detallada de la invención que se ilustra en los dibujos que se acompañan.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS.
A continuación se describirá la invención haciendo referencia a varias modalidades específicas de la misma, ilustrada en los dibujos que se acompañan, en los cuales los mismos números se refieren a las mismas partes en las figuras, en la cual:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva convencional del reductor de velocidad sinfín-corona con esferas recirculantes, de conformidad con la presente invención;
La figura 2 muestra una vista de corte lateral, tomada de la línea A-AA de la figura 1, del reductor de velocidad sinfín-corona con esferas recirculantes, de conformidad con la presente invención;
La figura 3 es una vista parcial, en perspectiva convencional, mostrando en detalle el reductor de velocidad mostrando el conjunto de sinfín, la corona ensamblada con el tren de esferas recirculantes con espaciadores y las partes del retenedor de esferas;
La figura 4 es una vista en perspectiva convencional, mostrando únicamente el conjunto de sinfín con esferas recirculantes, de conformidad con la presente invención; La figura 5 es una vista lateral, del conjunto del sinfín mostrando una sección del reductor de velocidad sinfín-corona con esferas recírculantes, de conformidad con la presente invención;
La figura 6 muestra en forma esquemática, en una vista isométrica, la trayectoria de circulación de las esferas recírculantes del reductor de velocidad sinfín-corona de la presente invención;
La figura 7 muestra en forma esquemática» en una vista latera) de la trayectoria de circulación de las esferas recirculantes del reductor de velocidad sinfín-corona de ia presente invención;
La figura 8 muestra en forma esquemática., en una vista superior por e! eje de ia trayectoria de circulación de las esferas recírculantes del reductor de velocidad sinfín-corona de la presente invención;
La figura 9 y 10 son vistas en detalle del arreglo de las esferas y espaciadores del reductor de velocidad sinfín-corona de la presente invención;
La figura II muestra una vista en perspectiva convencional, mostrando la cara frontal del tomillo sinfín de la presente invención;
La figura 12 muestra una vista en perspectiva convencional, mostrando la cara trasera del tornillo sinfín de la presente invención;
La figura 13 muestra una vista latera! de! tomillo sinfín de la presente invención;
La figura 14 muestra una vista frontal del tornillo sinfín de la presente invención; La figura 15 muestra una vista en corte seccional tomada de la sección C- C de la figura 14;
La figura 16 muestra una vista en perspectiva y en despliegue de una de las flechas del tornillo sinfín de la presente invención;
La figura 17 muestra una vista lateral el ensamble de la flecha mostrada en la figura 16;
La figura 18 muestra una vista en perspectiva convencional del tornillo sinfín utilizado con la presente invención;
La figura 19 muestra una vista en perspectiva convencional, en despliegue, del tornillo sinfín utilizado con la presente invención;
La figura 20 muestra una vista en perspectiva convencional, en despliegue, de una carcasa de soporte en donde se ensamblan las esferas y el tornillo sinfín de la presente invención;
La figura 21 muestra una vista lateral la carcasa de soporte ensamblada de conformidad con la presente invención;
La figura 22 muestra en forma esquemática, en una vista isométrica, una segunda modalidad de la trayectoria de circulación de las esferas recirculantes del reductor de velocidad sinfín-corona de la presente invención;
La figura 23 muestra en forma esquemática, en una vista lateral, una segunda modalidad que refiere a un sinfín con 2 entradas mostrando la trayectoria de circulación de las esferas recirculantes del reductor de velocidad sinfín-corona de la presente invención; La figura 24 muestra una vista en perspectiva convencional, mostrando en una segunda modalidad el tornillo sinfín de la presente invención, con dos pasajes longitudinales pasando por el centro;
La figura 25 muestra otra vista en perspectiva convencional, similar a la figura 24, mostrando el tornillo sinfín, con dos pasajes longitudinales pasando por el centro.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
A continuación se describirá el reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la presente invención, en donde los mismos números se refieren a las mismas partes de las figuras mostradas y en donde las figuras 1 y 2, muestran el reductor de velocidad sinfín-corona 10, el cual comprende: una estructura de soporte o alojamiento 12; una corona dentada 14, dicha corona dentada siendo unida a una fecha central 16. La flecha central 16 teniendo extremos a ambos lados de la corona dentada 14, los cuales se acoplan sobre rodamientos (no mostrados) dentro del alojamiento 12 para girar libremente sobre su propio eje 16. Los dientes de la corona dentada siendo en forma semicircular.
Un tornillo sinfín 18, comprendiendo un cuerpo cilindrico 20 (que se ilustra con más detalle en las figuras 11 a 15) que tiene formada una ranura helicoidal 22 tipo gusano, la ranura helicoidal 22 siendo en forma de un semicírculo, que se extiende en toda su periferia exterior 24 de un primer extremo a un segundo extremo; y un pasaje longitudinal 26 en el cuerpo cilindrico 20 que se extiende a través del mismo que se conecta con la ranura helicoidal 22 en un primer extremo 28 y un segundo extremo 30 del cuerpo cilindrico 20 formando un circuito de circulación 32 como se muestra esquemáticamente en las figuras 6, 7 y 8; y flechas de acoplamiento 34, 36 (figura 2), conectadas axialmente a cada lado de dicho cuerpo cilindrico 20 para girar sobre los mismos; las flechas de acoplamiento 34, 36, siendo acopladas para girar sobre rodamientos 38, 40, acopladas a la estructura de soporte o alojamiento 12 para rotar sobre su propios ejes.
Una pluralidad de esferas 42 colocadas sobre la ranura helicoidal 22 y pasaje central 26 del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18, para que dichas esferas 42 puedan deslizarse sobre la ranura helicoidal 22 y pasaje central longitudinal 26 durante el acoplamiento de la rueda dentada 14 y tornillo sinfín 18, dichas esferas siendo retenidas por una carcasa de soporte 44 como se muestra en las figuras 3, 20 21, ia cual se describirá con más de detalle más adelante.
Y una pluralidad de espaciadores 46 (figuras 4, 5, 9 y 10) colocados intercaladamente entre cada una de las pluralidades de esferas 42, para evitar el rozamiento o desgaste directo entre esfera 42 y esfera 42 durante su movimiento; la corona dentada 14 siendo acoplada al cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18 mediante la pluralidad de esferas 42, para efectuar la transmisión de la potencia. Los dientes de ia corona dentada 14, en forma de semicírculo y la ranura helicoidal 22, también en forma de semicírculo, siendo coincidentes durante el ensamble para alojar la pluralidad de esferas 42 y espaciadores 46. Los espaciadores 46 siendo de un material de baja fricción como bronce solido o sinterizado o de plástico tipo teflón, nylon o similar. Dichos espaciadores 46 teniendo secciones curvadas, en contraposición, para adaptarse a la superficie de las esferas 42, como se ilustra en las figuras 9 y 10. Los espaciadores 46 evitan el contacto y desgaste por rozamiento de esfera 42 con esfera 42 durante su movimiento y no interfiere con el recorrido ni con la función de transmisión de la potencia.
A continuación se hará referencia particular a cada una de las partes del tornillo sinfín 18, que se ilustra en detalle en las figuras li a 19.
Como se ilustra en las figuras 11 a 15, el cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18, incluye una primera cara plana 48 en un primer extremo y una segunda cara plana 50 en su extremo opuesto; una cavidad cilindrica 52 y 54, de mayor diámetro, que rodea el pasaje centra! 26, la cual está formada en la primera cara plana 48 y segunda cara plana 50 del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18; una ranura helicoidal o semicircular 56, 58. formada sobre la superficie de dicha primera cara plana 48 y dicha segunda cara plana 50, dicha ranura semicircular 56, 58, siendo formada desde la periferia exterior del cuerpo cilindrico 20 hacia la parte central de cada una de dichas primera cara plana 48 y segunda cara plana 50, la ranura semicircular 56, 58, siendo una continuación del primer extremo 28 y segundo extremo 30 de la ranura helicoidal 22 del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18, la cual se proyecta desde en la periferia exterior hacia y en coincidencia con la periferia externa de la cavidad cilindrica 52 y 54 del cuerpo cilindrico 20. Haciendo ahora referencia a las figuras 16 y 17, se muestra en una vista en despliegue de la flecha 34 del tornillo sinfín 18. Sin embargo, se deberá entender que la flecha 36 comprende las mismas partes y se ensamble de igual manera que la flecha 34 con el cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18.
Como se ilustra en las figuras 16 y 17, la flecha 34 incluye una tapa de flecha 60 que tiene una cara frontal plana 62 y una cara trasera plana 64, dicha cara trasera plana 64 siendo acoplada al extremo de la flecha 34, Una sección cilindrica truncada 66 acoplada centradamente en la cara frontal plana 62 de la tapa de flecha 60, la sección cilindrica truncada 66 teniendo una ranura cilindrica 68 que se proyecta desde la cara frontal plana 62 de la tapa de flecha 60 hasta la parte frontal de la sección cilindrica truncada 66. Una ranura helicoidal 70 sobre la superficie de la cara frontal plana 62, la cual se proyecta desde la periferia exterior 72 de cada tapa 60 hasta quedar en coincidencia con la ranura cilindrica 68 de la sección cilindrica truncada 66; y, una sección de acoplamiento truncada 74 que incluye una ranura semicilíndrica 76, la ranura semicilíndrica 76 siendo formada para y en coincidencia con la sección cilindrica truncada 66, formando durante su acoplamiento un pasaje central semicurvado. La flecha 34 y su respectiva tapa 60 siendo ensamblada al cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18 a través de! ensamble de la sección cilindrica truncada 66 y sección de acoplamiento truncada 74, ambas secciones siendo introducidas en la cavidad cilmdrica 54, de mayor diámetro, del cuerpo cilindrico 20 formando durante su ensamblaje la continuación del pasaje cilindrico 26 para facilitar el desplazamiento de la pluralidad de las esferas 42 y espaciadores 46 de la ranura helicoidal 22 hacía el pasaje longitudinal 26 del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18. La flecha 34 y su respectiva tapa 60, siendo ensamblada al cuerpo cilmdrico 20 por medio de tornillos (no mostrados) a través de una pluralidad de orificios 78 en las tapas 60 de la flecha 34 y 36.
Las figuras 18 y 19 muestran el ensamble de las flechas 34 y 36 con el cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín.
Finalmente haciendo referencia las figuras 20 y 21, las esferas 42 y espaciadores 46 que están colocados sobre la ranura helicoidal 22 son retenidos por la carcasa de soporte 44 la cual está formada por un par de secciones curvadas 80, 82, y una base curvada 84. El par de secciones curvadas 80, 82, y base curvada 84 siendo ensambladas en entre sí sobre una base de soporte 86, para cubrir el cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18, dejando un espacio superior que forma una ranura longitudinal 88 en la carcasa de soporte 44, y para mantener y permitir el desplazamiento de todas las esferas 42 y espaciadores 46.
La base de soporte 84 incluyendo un orificio inferior o elemento tubular 86 que atraviesa verticalmente dicha base de soporte 84 y sale tangencialmente a una sección curvada 80 por la cilindrica interna de la carcasa de soporte 44; y una tapa 92 para cubrir el orificio interior 86; el orificio inferior o elemento tubular 90 siendo utilizado para introducir alternadamente las esferas 42 y espaciadores 46 al pasaje longitudinal 26 y ranura helicoidal 22 del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18, para que dichas esferas 42 y espaciadores 46 se deslicen en el circuito de circulación (como el que se ilustra en las figuras 6, 7 y 8] formado en dicho tornillo sinfín 18. La tapa 92 se remueve temporalmente para Henar la ranura helicoidal 22 y pasaje central longitudinal 26 del tornillo sinfín 18. Una vez que se llena toda la trayectoria de esferas 42 en el tornillo sinfín 18 se coloca nuevamente la tapa 92.
Haciendo ahora referencia a una segunda modalidad de la presente invención ilustrada en las figuras 22 a 25, el cuerpo cilindrico 20 tiene formando dos circuitos de circulación 32A y 32B, cerrados e independientes, ilustrados esquemáticamente en las figuras 22 y 23, los cuales se forman en conjunto con dos pasajes longitudinales 26A y 26B que pasa por el centro del cuerpo cilindrico 20 (figuras 24 y 25).
En este caso, la primera cara plana 48 y la segunda cara plana 50, incluyen dos ranuras helicoidales o semicirculares 56A, 56B y 58A, 58B, formada sobre la superficie de dicha primera cara plana 48 y dicha segunda cara plana 50. Dichas ranuras semicirculares 56A y 56B, siendo formadas desde la periferia exterior del cuerpo cilindrico 20 hacia la parte central de cada una de dichas primera cara plana 48 y segunda cara plana 50, Las ranuras helicoidales o semicirculares SóA, 56B, siendo una continuación del primer extremo 28A y 28B. Una configuración similar siendo formada en la segunda cara plana 50. Dichas ranuras helicoidales o semirculares se proyectan desde la periferia exterior hacia y en coincidencia con la periferia externa de la cavidad cilindrica 54 del cuerpo cilindrico 20. De acuerdo con esta segunda modalidad el desplazamiento de la pluralidad de las esferas 42 y espaciadores 46 de la ranura helicoidal 22 circulan a través de los pasajes longitudinal 26A, 26B, del cuerpo cilindrico 20 del tornillo sinfín 18. La flecha 34 y su respectiva tapa 60, siendo configurada con dos ranuras helicoidales 70 (no mostradas en esta segunda modalidad) sobre la superficie de la cara frontal plana 62. La sección de acoplamiento truncada 74 y la sección cilindrica truncada 66, siendo formando con dobles ranuras 68, en posición contrapuesta, para permitir que la pluralidad de esferas 42 y espaciadores 46 circulen independientemente a por cada uno de los pasajes longitudinales 26A, 26B.
No obstante que en lo que antecede, se ha hecho referencia a dos modalidades específicas del reductor de velocidad del tipo de tornillo sinfín- corona con esferas recirculantes, deberá comprenderse que los expertos en el ramo podrán efectuar cambios en el diseño y distribución de las partes constitutivas del reductor que quedarán comprendidas dentro del espíritu y alcance de la invención que se reclama en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REVINDICACIONES
1.- Un reductor de velocidad sinfín-corona, del tipo que comprende: un alojamiento;
una corona dentada, dicha corona dentada siendo unida a un eje central, dicha corona dentada siendo colocada, dentro del alojamiento y, el eje central, siendo acoplado en el alojamiento para girar libremente sobre su propio eje; un tornillo sinfín comprendiendo un cuerpo cilindrico que tiene formado al menos una ranura helicoidal que se extiende en toda su periferia exterior de un primer extremo a un segundo extremo, el tornillo sinfín teniendo una primera cara plana en un primer extremo y una segunda cara plana en el extremo opuesto; al menos una primera ranura curva formada sobre la superficie de dicha primera cara plana y dicha segunda cara plana, dicha primera ranura curva siendo formada desde la periferia exterior hasta la parte central del cuerpo cilindrico; y ai menos un pasaje longitudinal que pasa por la parte central del cuerpo cilindrico que se extiende a través del mismo que se interconecta respectivamente con dicha primera ranura curva en el centro de las caras planas del cuerpo cilindrico;
medios de acoplamiento que tienen una sección plana en un primer extremo, dicha sección plana teniendo formada al menos una segunda ranura curva, dichos medios de acoplamiento siendo conectados a dicha primera cara plana y dicha segunda cara del tornillo sinfín, dicha primera ranura curva del cuerpo cilindrico del tornillo sinfín y dicha segunda ranura curva de los medios de acopiamiento siendo coincidentes entre si formando un sección circular, dicha sección circular en conjunto con los pasajes longitudinales y ranura helicoidal formando al menos un circuito de circulación que pasan por la parte central del cuerpo geométrico, los medios de acoplamiento siendo conectados axialmente por un segundo extremo a cada lado de dicho cuerpo cilindrico para acoplarse al alojamiento y girar sobre los mismos;
una carcasa de soporte cilindrica que tiene una ranura longitudinal superior, dicho cuerpo cilindrico del tornillo sinfín siendo colocado internamente en ia carcasa de soporte, dejando libres los medios de acoplamiento para acopiarse por sus extremos a dicho alojamiento;
una pluralidad de esferas colocadas sobre la ranura helicoidal, sección circular y pasaje longitudinal del cuerpo cilindrico del tornillo sinfín, para que dichas esferas puedan rolar sobre ia ranura helicoidal, sección circular y cada pasaje longitudinal durante el acopiamiento de la rueda dentada y tornillo sinfín, dichas esferas siendo retenidas por la carcasa de soporte; y
una pluralidad de espaciadores colocados intercaladamente entre cada una de las pluralidades de esferas, para evitar el rozamiento o desgaste directo entre esfera y esfera durante su movimiento; ia corona dentada siendo acoplada al cuerpo cilindrico del tornillo sinfín a través de la pluralidad de esferas y espaciadores que están visibles sobre la ranura longitudinal de la carcasa de soporte, para efectuar la transmisión de la potencia.
2.- El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde ia sección plana del primer extremo de ios medios de acoplamiento comprenden: una sección cilindrica truncada acoplada en la parte central de la sección plana, dicha sección cilindrica truncada teniendo al menos una ranura cilindrica que se proyecta desde la superficie de la sección plana hasta la parte superior de la sección cilindrica truncada; en donde dicha segunda ranura curva sobre la superficie de la sección plana se proyecta desde ía periferia exterior de la sección plana hasta quedar en coincidencia con la ranura cilindrica de la sección cilindrica truncada; y,
una sección de acoplamiento truncada que incluye ai menos una ranura cilindrica, dicha ranura cilindrica siendo formada para y en coincidencia con ía sección cilindrica truncada; cada sección cilindrica truncada y sección de acoplamiento truncada, siendo ensambladas respectivamente a la parte central de dicha primera cara plana y dicha segunda cara plana del cuerpo cilindrico formando durante su ensamblaje, al menos un pasaje cilindrico para facilitar el desplazamiento de la pluralidad de esferas y espaciadores hacía e! pasaje longitudinal del cuerpo cilindrico.
3.- El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde la primera cara plana y segunda cara plana del cuerpo cilindrico comprende una cavidad cilindrica de mayor diámetro en su parte central.
4.- El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde la carcasa de soporte comprende: un par de secciones curvadas y una base curvada, dicho par de secciones curvadas y base curvada siendo ensambladas en entre sí para cubrir el cuerpo cilindrico del tornillo sinfín, dejando un espacio superior que forma la ranura longitudinal en la carcasa^ la base curvada incluyendo al menos un orificio inferior que atraviesa la base verticalmente y sale tangencialmente a una parte cilindrica interna de la carcasa de soporte; y, un tornillo para cubrir el orificio interior; dicho orificio inferior siendo utilizado para introducir alternadamente las esferas y espaciadores al cuerpo cilindrico y pasaje longitudinal del tornillo sinfín, para que dichas esferas y espaciadores se deslicen en el circuito de circulación formado en dicho tornillo sinfín.
5. - El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 3, en donde los medios de acopiamiento son acopladas a la primera cara y segunda cara plana del cuerpo cilindrico del tornillo sinfín mediante tornillos, remaches, soldadura o cualquier otro medio de sujeción.
6. " El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde los dientes de la corona dentada y la ranura helicoidal del tornillo sinfín tienen forma de semicírculo, dichos semicírculos siendo coincidentes para alojar la pluralidad de esferas y espaciadores.
7. - El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el segundo extremo de los medios de acoplamiento es una flecha.
8. - El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde el retorxio de las esferas es rectilíneo pasando por el centro geométrico del tornillo sinfín. 9, -El reductor de velocidad sinfín-corona, de conformidad con la reivindicación 1, en donde los circuitos de circulación son cerrados e independientes.
PCT/MX2015/000107 2015-07-20 2015-07-20 Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes WO2017014619A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/MX2015/000107 WO2017014619A1 (es) 2015-07-20 2015-07-20 Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/MX2015/000107 WO2017014619A1 (es) 2015-07-20 2015-07-20 Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017014619A1 true WO2017014619A1 (es) 2017-01-26

Family

ID=57834310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/MX2015/000107 WO2017014619A1 (es) 2015-07-20 2015-07-20 Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017014619A1 (es)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2455487A (en) * 1944-01-12 1948-12-07 Cleveland Pneumatic Tool Co Antifriction worm gearing
US3468179A (en) * 1968-03-26 1969-09-23 Kearney & Trecker Corp Recirculating ball worm drive
US4023433A (en) * 1974-06-24 1977-05-17 Power Transfer Corporation Power transfer
JPS5949047U (ja) * 1982-09-24 1984-03-31 株式会社松浦機械製作所 ウオ−ム式伝動装置
US5090266A (en) * 1989-11-02 1992-02-25 Yoshio Horiya Ball circulation path in rotation transmitter using balls
US5373753A (en) * 1993-02-25 1994-12-20 Toyomasa; Hiroshi Power transmission device
US6095009A (en) * 1998-10-27 2000-08-01 Tsubaki Nakashima Co., Ltd. Ball screw having spacers
WO2007077470A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Bogar Istvan Roller transmission and gearing mechanism
EP2840283A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-25 Min-Chin Chen Rotating member for an elevating device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2455487A (en) * 1944-01-12 1948-12-07 Cleveland Pneumatic Tool Co Antifriction worm gearing
US3468179A (en) * 1968-03-26 1969-09-23 Kearney & Trecker Corp Recirculating ball worm drive
US4023433A (en) * 1974-06-24 1977-05-17 Power Transfer Corporation Power transfer
JPS5949047U (ja) * 1982-09-24 1984-03-31 株式会社松浦機械製作所 ウオ−ム式伝動装置
US5090266A (en) * 1989-11-02 1992-02-25 Yoshio Horiya Ball circulation path in rotation transmitter using balls
US5373753A (en) * 1993-02-25 1994-12-20 Toyomasa; Hiroshi Power transmission device
US6095009A (en) * 1998-10-27 2000-08-01 Tsubaki Nakashima Co., Ltd. Ball screw having spacers
WO2007077470A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-12 Bogar Istvan Roller transmission and gearing mechanism
EP2840283A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-25 Min-Chin Chen Rotating member for an elevating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2750653T3 (es) Unidad de accionamiento con cambio de aceite
ES2376269T3 (es) Conjunto de engranaje de tornillo sin fin que tiene un anillo de rodadura de clavijas.
US9416856B2 (en) Ball screw device
US20100242651A1 (en) Rolling-element screw device
ES2614954T3 (es) Aparato de granulación en mojado
BR112015009135A2 (pt) transmissão continuamente variável
ES2734186T3 (es) Accionador electromecánico lineal con antirrotación incorporada
ES2946157T3 (es) Dispositivo de acondicionamiento térmico para unidades de accionamiento y/o de engranaje tal como un engranaje de tuneladora
BR102018003602A2 (pt) sistema de eixo de truque
WO2017014619A1 (es) Reductor de velocidad tornillo sinfín-corona con esferas recirculantes
KR102477895B1 (ko) 베어링 장치
TW201634833A (zh) 滾珠螺桿
JP7124955B2 (ja) 左右輪駆動装置
US2451998A (en) Ball-bearing worm gear
TWM604850U (zh) 支撐潤滑結構及使用其之電動助力轉向裝置
BR102016019457A2 (pt) mecanismo de mudança linear de marchas
KR20150121219A (ko) 스크류 펌프
US2455487A (en) Antifriction worm gearing
US3188877A (en) Antifriction bearing worm and gear mechanism
ES2546082T3 (es) Unidad de bomba para transportar un fluido de refrigeración
ES2689406T3 (es) Unidad de cojinete
WO2018088226A1 (ja) 軸受装置
ES2383015T3 (es) Actuador electromecánico lineal
ES2875346T3 (es) Módulo de potencia integrado de patinete eléctrico
ES2529677T3 (es) Grupo modular de rodadura

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15899029

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15899029

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1