ES2219355T3 - Conjunto de montaje de arbol y disco unidos entre si mediante una soldadura por friccion y procedimiento para la fabricacion del conjunto. - Google Patents

Abstract

Conjunto de montaje de árbol y disco; - Compuesto por un árbol metálico, con una sección transversal de forma circular, cuya pared exterior posee - dentro de una zona de unión - varios escalones; en este caso, el diámetro de los escalones se incrementa en dirección hacia el eje; - Así como compuesto por un disco de forma esencialmente simétrica rotativa, con un taladro de paso dentro de la zona del eje de rotación, el cual cubre - en la posición de 1 ensamblaje entre el disco y el árbol - la zona de unión del árbol en la dirección axial; - En este caso, el árbol y el disco se encuentran unidos entre sí mediante una soldadura por fricción; Conjunto de ensamblaje éste que está caracterizado porque: - El taladro de paso (2) del disco (1, 1¿) tiene varios nervios de forma simétrica rotativa (5 y 5¿), cuyos diámetros interiores (9, 9¿) - antes de unirse mediante soldadura entre sí el árbol (3) y el disco (1, 1¿) están por una solapadura de soldadura (10, 10¿) más pequeños que los diámetros exteriores (11, 11¿) de los escalones (8 y 8¿) del árbol (3), los cuales quedan situados en frente de los nervios al estar el conjunto en la posición de ensamblaje; así como caracterizado porque: - Los nervios (5, 5¿) del disco (1, 1¿) están unidos con los escalones (8, 8¿) del árbol (3) mediante una soldadura por fricción, por lo cual se constituye un hueco de forma anular (13) entre dos nervios (5 y 5¿) entre sí colindantes.

Description

Conjunto de montaje de árbol y disco unidos entre sí mediante una soldadura por fricción y procedimiento para la fabricación del conjunto.

La presente invención se refiere a un conjunto de montaje de árbol y disco, ensamblados entre sí mediante una soldadura por fricción, como asimismo se refiere a un procedimiento para la fabricación del conjunto.

En la construcción de vehículos y de maquinaria se emplean, en muchas aplicaciones, unos conjuntos de montaje que se componen de un árbol y de un disco, que es principalmente de forma simétrica rotativa. Los ejemplos de los discos de esta clase son las partes componentes de las cajas de cambio y de los embragues, pero asimismo unas piezas en bruto en forma de disco, que han de ser mecanizadas todavía.

A través de la Patente Europea Núm. 372 663 Al es conocido un procedimiento, por medio del cual un árbol y un disco pueden ser unidos entre sí dentro de una zona de ensamblaje y a través de una soldadura por fricción. Para esta finalidad, el árbol está equipado - dentro de la zona de ensamblaje - con una superficie exterior cónica o escalonada, mientras que el disco está provisto de un taladro de paso cónico o escalonado, que corresponde a la zona de ensamblaje sobre el árbol. Esta configuración de la zona de ensamblaje tiene por efecto un centraje del árbol con respecto al disco durante el proceso de la soldadura por fricción. Durante la unión del árbol por soldadura con el disco, o inciden entre sí dos superficies individuales cónicas aproximadamente de una forma negativa, de tal manera que la parte componente, unida mediante soldadura por fricción, tenga una superficie de ensamblaje cónica y continua, o bien inciden entre sí varias superficies anulares planas, desplazadas en el sentido axial y colindantes entre sí en la dirección radial, de tal modo que se pueda producir una superficie de ensamblaje, que se compone de varios escalones planos. En ambos casos es así, que se produce una zona de ensamblaje de gran superficie, que más o menos está exenta de huecos.

Con el interés de reducir los pesos de los motores, de las cajas de cambio, etc., etc., resulta conveniente emplear unos conjuntos de montaje entre árboles y discos, cuyos árboles estén realizados en la forma de unos árboles huecos. El procedimiento, descrito en la Patente Europea Núm. 372 663 Al - según el cual los escalones o el cono dentro de la zona de ensamblaje sirven para el centraje del árbol en relación con el disco, y en el cual se produce una zona de ensamblaje de gran superficie entre el árbol y el disco - no puede ser empleado, sin embargo, sobre todo en los árboles huecos con una pared fina, teniendo en cuenta que la pared del árbol hueco se reblandece - a causa del calentamiento de una gran superficie durante la soldadura por fricción - hasta tal extremo que, al ser apretado el disco, se pueda presentar una deformación en la pared del árbol; por consiguiente, con el procedimiento según la Patente Europea Núm. 372 663 Al, el árbol hueco no puede oponer al disco - dentro de la zona de ensamblaje - una resistencia de compresión lo suficientemente elevada para la soldadura, y el disco puede ser desplazado de la zona de ensamblaje, en lugar de entrar aquí en una unión rígida y estacionaria con este árbol hueco.

Además, y sobre todo en los árboles con una rotación a gran velocidad - como, por ejemplo, en las cajas de cambio - existe la exigencia de conseguir un ulterior ahorro en peso así como un más reducido momento de inercia de las masas con respecto al eje; por consiguiente, hay una gran necesidad en conjuntos de montaje de árbol y disco, que sean de un más reducido peso, sobre todo por las zonas alejadas del eje, es decir, también dentro de la zona del disco; en este caso, al mismo tiempo tiene que estar garantizada una elevada resistencia de configuración del conjunto de montaje entre el árbol y el disco.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objeto de proporcionar un conjunto de montaje entre árbol y disco, que sea de un más reducido peso en comparación con los conjuntos del estado actual de la técnica y el que tenga un más reducido momento de inercia de masas con respecto al eje de giro. La invención tiene asimismo el objeto de proponer un procedimiento para la fabricación de un conjunto de montaje de este tipo.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue - en cuanto al conjunto de montaje - mediante las características indicadas en las reivindicaciones de patente 1) hasta 10).

Según lo indicado, el árbol está provisto - dentro de una zona de ensamblaje, en la que el disco ha de ser unido con el árbol por soldadura - de varios escalones de forma simétrica rotativa, cuyo diámetro se incrementa progresivamente en la dirección del eje. Por el otro lado, el disco está provisto - dentro de la zona del eje de rotación - de un taladro de paso; el taladro de paso está realizado de tal manera, que el mismo tenga varios nervios simétricos rotativos, que desde el disco sobresalen hacia el eje de rotación. El diámetro interior de los nervios es elegido de tal modo, que cada nervio pueda constituir un taladro de paso, cuyo diámetro interior es por una solapadura de soldadura más pequeño que el escalón dentro de la zona de ensamblaje del árbol, el cual se encuentra situado en frente de este nervio en la posición de ensamblaje. El disco es ensamblado con el árbol mediante una soldadura por fricción. En este caso, los nervios son unidos con los escalones, y se producen - dentro de la zona de los nervios - unos cordones de soldadura de forma anular, que están conformados con una mayor o menor conicidad en función de la magnitud de la solapadura de soldadura. En este caso, entre los nervios entre sí sucesivos se producen unos huecos de forma anular.

Debido a estos huecos, se pueden conseguir unos considerables ahorros en peso, en comparación con una zona de ensamblaje convencional y de forma maciza. Gracias a ello, sobre todo puede ser reducido, de una manera importante, el momento de inercia de masas del conjunto de montaje, constituido por el árbol y por el disco. A causa de los cordones de soldadura de forma anular - que están dispuestos de manera paralela entre sí - se consigue una elevada rigidez en la unión. Una buena calidad de soldadura queda asegurada al ser la solapadura de la soldadura - de los nervios con respecto a los escalones - de aproximadamente 1 mm hasta 3 mms (Véase la reivindicación de patente 2)); los cordones de soldadura, que están conformados en este caso, cubren - en el sentido axial del conjunto de montaje - una zona de 5 mms. hasta 15 mms., y los mismos están ligeramente inclinados de forma cónica con respecto a la dirección axial del conjunto de montaje.

Con el fin de conseguir el mayor ahorro posible en peso del conjunto de montaje entre el árbol y el disco, resulta conveniente realizar el árbol como un árbol hueco (Véase la reivindicación de patente 7)). Con el objeto de impedir durante la soldadura por fricción
- sobre todo al ser empleado un árbol hueco con un más reducido espesor de pared - un arqueado radial del árbol hueco en dirección hacia el eje, es así que la parte interior del árbol hueco está provista - dentro de la zona de ensamblaje - de un elemento de apoyo (Véase la reivindicación de patente 8)), por medio del cual quedan impedidas unas deformaciones en el árbol hueco.

Un ahorro en peso especialmente elevado así como una reducción en el momento de inercia de masas son conseguidas al componerse el disco de un plato de chapa cónico y de un bastidor de apoyo; a este efecto, el bastidor de apoyo posee varios nervios de apoyo, en los cuales está fijado el plato de chapa (Véase la reivindicación de patente 4)). Los nervios de apoyo dan cierta rigidez al plato de chapa, mientras que los huecos - que se encuentran situados entre los nervios de apoyo - ayudan en reducir el peso del disco. En este caso, el plato de chapa y la construcción de apoyo pueden estar hechos de unos materiales distintos (Véase la reivindicación de patente 6)). De este modo, el plato de chapa puede estar hecho de un acero al carbono - que es capaz de resistir a las mayores fuerzas de compresión y de rozamiento - mientras que la construcción de apoyo está fabricada a partir de un apropiado material de construcción ligera. De una manera conveniente, los nervios del bastidor de apoyo son unidos - mediante una soldadura por

\hbox{fricción -}

con la pared del plato de chapa, que está situado en frente de los nervios (Véase la reivindicación de patente 5)).

Los huecos que, en la posición de ensamblaje, quedan constituidos entre los nervios y la pared exterior del árbol pueden ser empleados, de una manera conveniente, para la conducción de unos medios líquidos o gaseiformes; estos huecos sirven sobre todo para una (re)-distribución radial de aceite lubricante o de aceite hidráulico, que están siendo conducidos por unos canales de lubricación por el interior del árbol y los cuales - por unos bien definidos puntos en el entorno del disco - son pasados hacia la superficie exterior del árbol. En este caso, el hueco de forma anular facilita una importante simplificación en la geometría y en la realización de los canales de lubricación (Véanse las reivindicaciones de patente (3) y 11)). Con una forma de disposición de los taladros de lubricación por parejas y de una manera opuesta entre sí, quedan reducidos los posibles desequilibrios o excentricidades.

El procedimiento según la presente invención permite efectuar el ensamblaje entre los árboles y los discos de unos distintos materiales. Sobre todo permite el procedimiento un ensamblaje seguro entre un disco, hecho de cualquier material con capacidad de ser soldado por fricción, y un árbol hecho de acero templado (Véase la reivindicación de patente 9)). De esta manera, existe la posibilidad de que el disco y el árbol puedan ser mecanizados de una forma separada en su acabado y puedan ser templados, en función de las necesidades, antes de que los mismos sean ensamblados para constituir un conjunto de montaje.

A continuación, la presente invención está explicada con mayor detalle por medio de algunos ejemplos de realización, que están representados en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1a muestra la vista de un disco y de un árbol, que han de ser ensamblados entre sí para formar un conjunto de montaje entre árbol y disco;

La Figura 1b indica la vista del conjunto de montaje de árbol y disco, unidos entre sí mediante una soldadura por fricción;

La Figura 1c muestra la vista de un conjunto de montaje de árbol y disco, unidos entre sí mediante soldadura por fricción, la cual está girada en 90 grados por el eje del árbol y en relación con lo indicado en la Figura 1b;

La Figura 1d indica una vista de detalle de la zona Id, marcada en la Figura 1b;

La Figura 2a muestra una vista de un conjunto de montaje compuesto por un disco y por una pared del árbol hueco, la cual está apoyada - dentro de la zona de la soldadura - en una bola;

La Figura 2b indica la vista detallada de un conjunto de montaje compuesto por un disco y por un árbol hueco que, dentro de la zona de la soldadura, se encuentra apoyado en una parte cilíndrica; según el detalle Iib, marcado en la Figura 2a;

La Figura 3 muestra una vista de un conjunto de montaje entre un disco y un árbol hueco, con un árbol rotativo en la parte interior de este conjunto de montaje; mientras que

La Figura 4 indica la vista de un conjunto de montaje entre árbol y disco, con el disco incorporado.

La Figura 1a muestra un disco simétrico rotati-
vo 1, con un taladro de paso 2 y con un árbol 3; elementos éstos que han de ser ensamblados entre sí para constituir el conjunto de montaje entre árbol y disco 4, que está representado en las Figuras 1b y 1c. El disco 1 posee - dentro de la zona del taladro de paso 2 - dos nervios anulares, 5 y 5', que están dirigidos hacia el árbol 3 y que constituyen entre sí una escotadura de forma anular 6. El árbol 3 tiene - dentro de una zona de unión 7 - dos escalones, 8 y 8', que durante el ensamblaje entre el árbol 3 y el disco 1 son unidos con los nervios, 5 y 5', del disco 1, y esto de tal manera que el escalón 8 pueda coincidir con el nervio 5, mientras que el escalón 8' pueda coincidir con el nervio 5'.

El diámetro interior 9 del nervio 5 es por una solapadura de soldadura 10 más pequeño que el diámetro exterior 11 del escalón 8, mientras que el diámetro interior 9' del nervio 5' es por una solapadura de soldadura 10' más pequeño que el diámetro exterior del escalón 8', de tal manera que el árbol 3 y el disco 1 puedan solapar mutuamente en el sentido radial y dentro de la zona de estos nervios, 5 y 5', así como de estos escalones, 8 y 8', antes de ser los mismos ensamblados entre sí.

El disco 1 y el árbol 3 son unidos entre sí mediante una soldadura por fricción. A este efecto - y tal como indicado, a título de ejemplo y mediante la flecha, en la Figura 1a - el árbol 3 es puesto en rotación y es desplazado axialmente en dirección del disco (estacionario) 1 hasta tal extremo, que los escalones,
8 y 8', del árbol 3 puedan entrar en contacto con los nervios, 5 y 5', del disco 1 con el fin de producir, de este modo, un calentamiento local entre los nervios, 5 y 5', y los escalones, 8 y 8', dentro de las zonas de un contacto recíproco. En este caso, tiene lugar un reblandecimiento y una deformación de los nervios,

\hbox{5 y 5',}

y los escalones, 8 y 8', en el entorno de las zonas de un contacto mutuo; como consecuencia, es formada una zona de ensamblaje 12, que se extiende - tal como esto está indicado mediante el rayado en la vista de detalle de la Figura 1d - de forma transversal al eje del árbol. Durante el ensamblaje entre el árbol 3 y el disco 1, se produce una unión rígida y estanca de los nervios 5 y 5', con los escalones, 8 y 8', de tal manera que a través de la escotadura 6 entre los nervios, 5 y 5', pueda quedar constituido un cerrado hueco de forma anular 13 que está delimitado, por un lado, por la escotadura 6 del disco 1 y, por el otro lado, por la pared exterior 14 del árbol 3.

Para las aplicaciones dentro del ramo de los motores y cajas de cambio, el árbol 3 y el disco 1 están hechos normalmente de unos materiales de acero. No obstante, la soldadura por fricción permite asimismo el ensamblaje de unas piezas de trabajo hechas de materiales distintos, sobre todo permite efectuar un ensamblaje en unos puntos de ensamblaje endurecidos o templados. De este modo, el árbol 3 y el disco 1 pueden estar hechos de unos materiales diferentes o el árbol 3 ya puede estar templado - dentro de la zona de unión 7 - antes de efectuarse el ensamblaje.

Las Figuras 1b y 1c muestran el conjunto de montaje 4 de árbol y disco ya soldados entre sí; en este caso, la vista de la Figura 1c está girada, con respecto a la vista de la Figura 1b, en 90 grados por el eje del árbol. El árbol 3 es un árbol macizo 15 que - también por motivos de reducción de peso - está provisto de dos cámaras interiores, 16 y 16', realizadas mediante taladrado. Entre las cámaras interiores, 16 y 16', se encuentra un nervio de separación 17, que separa las dos cámaras interiores, 16 y 16', entre sí y que sirve de apoyo para las mismas. Según el presente ejemplo, la cámara interior 16, que está situada a la derecha del nervio de separación 17, se encuentra unida - a través de una abertura de salida 18 - con la pared exterior 14 del árbol 3. La cámara interior 16', que está dispuesta a la izquierda del nervio de separación 17, está unida - a través de un taladro de unión 19 - con el cerrado hueco de forma anular 13 que, a su vez, está provisto de una abertura de salida 20, dirigida hacia la pared exterior 14 del árbol 3. Por consiguiente, las dos cámaras interiores, 16 y 16', forman partes integrantes de dos independientes canales de medios, 21 y 21', que solapan entre sí en la dirección axial del árbol 3 y dentro de los cuales puede ser conducido, por ejemplo, un aceite a presión. A través de los canales de medios, 21 y 21', y por las aberturas de salida, 18 y 20, pueden ser ejercidas unas diferentes presiones sobre unos elementos de unión (no indicados en las Figuras 1b y 1c), que con el árbol 3 están unidos de forma fija o de una manera axialmente desplazable. En vez de emplear los canales de medios, 21 y 21', para la conducción de aceite a presión, los mismos también pueden ser usados para la conducción o distribución de cualquier otro tipo de medio como, por ejemplo, de aceite lubricante, de aire a presión, de agentes frigoríficos, etc., etc., a lo largo del conjunto de montaje 4, formado por el árbol y el disco. Gracias a una forma de disposición simétrica de estos canales de medios, 21 y 21', con respecto al eje de giro, pueden ser reducidos unos posibles desequilibrios o excentricidades.

Tal como esto está indicado en la Figura la, las aberturas de salida, 18 y 20, y el taladro de unión 19 pueden estar realizados en el árbol 3 antes de ser ensamblados entre sí el árbol 3 y el disco 1. A causa de la soldadura por fricción de los escalones, 8 y 8', en el árbol 3 y de los nervios, 5 y 5', en el disco 1, se constituye - dentro de la zona de unión 7 - el hueco de forma anular 13 que forma, en conjunto con la abertura de salida 20, con el taladro de unión 19 y con la cámara interior 16', este canal de medios 21'.

La Figura 2a muestra un conjunto de montaje de árbol y disco 4, que se compone de un árbol 3 - que está realizado como un árbol hueco 22 - y de un disco 1. A los efectos de fijar el disco 1 por medio de la soldadura de fricción, la pared exterior 14 del árbol hueco 22 provista - de manera análoga al ejemplo de realización indicado en la Figura la - de dos escalones, 8 y 8', con los cuales han de ser unidos los nervios, 5 y 5', del disco 1. Los escalones, 8 y 8', en el árbol hueco 22 pueden estar realizados mediante un laminado transversal, por un extrusionado transversal o bien a través de un mecanizado del árbol hueco 22 con levantamiento de virutas.

Por motivos de una reducción de pesos, muchas veces resulta conveniente elegir el árbol hueco 22 con el más reducido posible espesor de pared. En este caso, dentro de la zona del escalón 8, con el diámetro exterior más reducido 11 (Véase para ello la Figura 1a), existe un espesor de pared 23 del árbol hueco 22, el cual es especialmente reducido. A efectos de un apoyo para este escalón 8, un elemento de apoyo 24 está posicionado de tal manera dentro de la cámara interior 25 del árbol hueco 22, que este elemento de apoyo se encuentre situado en frente del escalón 8 y, por consiguiente, en frente de aquél punto del árbol hueco 22, el cual es el lugar más débil con respecto al proceso de la soldadura por fricción. El elemento de apoyo 24 impide, que el árbol hueco 22 se pueda arquear - durante el proceso de la soldadura por fricción y dentro de la zona del escalón 8 - hacia dentro, y este elemento de apoyo asegura, de este modo, que también en el caso de unos árboles huecos 22 con unas paredes más finas, puedan ser aplicadas las fuerzas de fricción, que son necesarias para una unión por soldadura entre los escalones, 8 y 8', en el árbol 3 y los nervios, 5 y 5', en el disco 1.

La Figura 2a indica un ejemplo de realización, en el cual el elemento de apoyo 21 está realizado en la forma de una bola 26 que - antes de efectuarse la soldadura por fricción - es introducida a presión en aquella zona 27 de la cámara interior 25 del árbol hueco 22, la cual está situada en frente del escalón 8. En este caso, el diámetro exterior 28 de la bola 26 está adaptado al diámetro interior 29 del árbol hueco 22. Durante el proceso de la soldadura por fricción entre el nervio 5 y el escalón 8, se produce - a causa de una deformación plástica del árbol hueco 22, que tiene una pared relativamente fina - unos rebordes anulares 30 por el entorno de la bola 26, que está introducida a presión, y por medio de los mismos queda asegurado, después del enfriamiento del conjunto de montaje entre árbol y disco 4, un asiento fijo y estanco de la bola 26 dentro de la cámara interior 25 de árbol hueco 22. Por consiguiente, la cámara interior 25 del árbol hueco 22 está dividida por la bola 26 en dos partes interiores, 16 y 16', que son separadas entre sí. Mediante las aberturas de salida taladradas 18, la parte interior 16' - que está dispuesta a la izquierda de la bola 26 - se encuentra comunicada con la pared exterior 14 del árbol hueco 22, y la misma constituye, de este modo, un canal de medios 21 que puede ser empleado, por ejemplo, para la aportación de aceite lubricante o aceite hidráulico hacia los cojinetes o hacia unas cavidades, que por la pared exterior 14 del árbol hueco 22 formados dentro de la zona de las aberturas de salida 18 y conjuntamente con unas partes antagónicas (que en la Figura 2a no están indicadas). La parte interior 16 - que está fijada a la derecha de la bola 26 - queda separada por esta bola 26 con respecto a la parte interior 16', que está dispuesta por el lado izquierdo. El hueco de forma anular 13 constituye la parte de otro canal de medios 21', la que se encuentra comunicada - a través de la abertura de salida 20 - con la pared exterior 14 del árbol hueco 22, la cual está situada a la derecha del disco 1, y esta parte del canal está comunicada - a través de la abertura de entrada 31, prevista en el disco 1 - con la zona exterior 32 del disco 1, la cual está dispuesta por la izquierda del nervio 5. Este canal de medios 21 surte, por consiguiente, el efecto de puentear axialmente el disco 1 por el interior del conjunto de montaje entre árbol y disco 4.

Todas las aberturas de entrada y aberturas de salida 18, 20 y 31, necesarias para la realización de los canales de medios, 21 y 21', pueden estar previstas en el disco 1 y en el árbol 3, respectivamente, antes de efectuarse la soldadura, sin que por ello se tenga que tener en cuenta - durante el ensamblaje - una exacta coordinación meridial entre el disco 1 y el árbol 3: Teniendo en cuenta que el hueco 13 es de una configuración anular y simétrica radial, resulta irrelevante en qué posición meridial - situada en frente de la abertura de salida 20 en el árbol 3 - la abertura de entrada 31 esté dispuesta en el disco 1, toda vez que siempre - con independencia del posicionamiento mutuo entre el árbol 3 y el disco 2 - quedará formado un canal de medios de tipo pasante 21'. Durante el proceso de la soldadura por fricción - y en función de si el girado con respecto al árbol 3, o a la inversa - a efectos de la aportación de un gas protector puede ser empleada la abertura de salida 20 en el árbol 3 o bien la abertura de entrada 31 en el disco 1.

En la vista de detalle del conjunto de montaje de árbol y disco 4, la cual está indicada en la Figura 2b, se puede apreciar que el elemento de apoyo 24 es ahora una pieza cilíndrica 33, con un diámetro 34, que está adaptado al diámetro interior 29 del árbol hueco 22, la que - antes de efectuarse la soldadura por fricción - ha sido introducida a presión en aquella zona de la cámara interior 25 del árbol hueco 22, la cual está situada en frente del escalón 8. Con el objeto de cubrir, por el entorno del escalón 8, toda la zona de la soldadura por fricción, es así que el grosor de la parte cilíndrica 33 corresponde, de forma aproximada, al espesor del nervio 5 en el disco 1, el cual ha de ser ensamblado con este escalón 8. La pared exterior 35 de la pieza cilíndrica 34 está provista de una ranura anular circunferencial 36, en la cual entra - durante el proceso de la soldadura por fricción y debido a una deformación plástica del árbol hueco 22 - cierto material del árbol hueco, asegurando así un asiento fijo de la pieza cilíndrica 33 dentro de la cámara interior 25 del árbol hueco 22 al término de un enfriamiento. Una ulterior reducción en el peso puede ser conseguida al estar la pieza cilíndrica 33 hecha de un material de construcción ligera como, por ejemplo, de aluminio.

La Figura 3 muestra otro ejemplo de realización para un conjunto de montaje entre árbol y disco 4, que se compone de un árbol hueco 22 y de un

\hbox{disco 1.}

Por la cámara interior 25 del árbol hueco 22 se hace pasar un árbol interior rotativo 37, cuyo diámetro exterior es más pequeño que el diámetro interior del árbol hueco 22, de tal manera que este árbol interior 37 pueda girar sin entrar en contacto con el árbol hueco 22. De forma análoga al ejemplo de realización de la Figura 1b, también en este caso es así que el disco 1 tiene dos nervios, 5 y 5', dentro de cuya zona el disco 1 está unido con los escalones, 8 y 8', del árbol 3. El disco 1 posee entre los nervios, 5 y 5', una escotadura de forma anular 6, por la cual queda constituida
- una vez efectuada la unión entre el árbol 3 y el disco 1 mediante soldadura - un hueco de forma anular 13 entre el disco 1 y la pared exterior 14 del árbol hueco 22. Este conjunto de montaje de árbol y disco 4 posee un canal de medios 21', que está configurado de manera análoga al ejemplo de realización de la Figura 2a y el mismo comprende, por consiguiente, la abertura de entrada 31 en el disco 1 y el hueco de forma anular 13 así como la abertura de salida 20 en el árbol 3. Al no ser empleada la cámara interior 25 del árbol hueco 22 para la guía de un árbol interior 37, esta cámara interior 25 puede ser usada como un adicional canal de medios 21, a través del cual el aceite lubricante, por ejemplo, es conducido o distribuido a lo largo del árbol hueco 22.

La Figura 4 indica, finalmente, un conjunto de montaje de árbol o disco 4, formado por un árbol 3 y por un disco 1; en este caso, el disco 1', aquí representado se compone de un plato cónico de chapa 38 y de un bastidor de apoyo 39. El bastidor de apoyo 39 comprende un plato simétrico rotativo en forma de disco 40, del cual sobresalen - aproximadamente en el sentido axial - varios nervios de apoyo en forma anular 41 que, mediante una soldadura por fricción, están unidos con la pared dorsal 42 del plato de chapa 38, la cual está situada en frente de los nervios. A causa de los nervios de apoyo 41 se producen - entre la pared dorsal 42 del plato de chapa 38 y el plato 40 del bastidor de apoyo 39 - unos huecos de forma anular 43, que representan una considerable reducción tanto en el peso como en el momento de inercia de masas del disco 1', aquí indicado, en comparación con los discos 1 indicados en las Figuras 1 hasta 3, los que están hechos de un material macizo. Para emplear este conjunto de montaje entre árbol y disco 4 en una caja de cambio, el plato de chapa 38 puede estar hecho de un material altamente resistente e insensible a unas fuerzas abrasivas tal como es, por ejemplo, un acero al carbono. El bastidor de apoyo 39 provisto de los nervios de apoyo 41 - en los cuales el plato de chapa 38 está fijado a unas diferentes distancias del eje de rotación así como de forma giratoria en el sentido radial - impide una deformación del plato de chapa 38 bajo las elevadas fuerzas de compresión y fuerzas de empuje, que son ejercidas sobre el mismo. Teniendo en cuenta que, a través de una soldadura por fricción, pueden ser unidos entre sí unos materiales distintos, el bastidor de apoyo 39 puede estar hecho - a efectos de una ulterior reducción en el peso - de un material de construcción ligera como, por ejemplo, de aluminio. El disco 1', ensamblado de este modo de un plato de chapa 38 y de un bastidor de apoyo 39, posee
- dentro de la zona, que está dirigida hacia el eje de rotación del árbol 3 - dos nervios de forma anular,
5 y 5'; en este caso, el nervio 5 forma parte integrante del bastidor de apoyo 39, mientras que el otro nervio 5' queda constituido por aquella zona del plato de chapa 38, la cual se encuentra situada cerca del eje. Entre los dos nervios, 5 y 5', queda constituida una escotadura de forma anular 6. El árbol 3 está provisto de dos escalones, 8 y 8', con los cuales los nervios, 5 y 5', del disco 1 han de ser unidos - de una manera análoga a los ejemplos de realización anteriormente

\hbox{descritos -}

mediante una soldadura por fricción; en este caso, quedan facilitadas unas zonas de ensamblaje de forma oblicua 12.

Mientras que, según los ejemplos de realización aquí comentados, el ensamblaje entre el árbol 3 y el disco 1 queda constituido por la unión de los dos nervios, 5 y 5', con los dos escalones, 8 y 8', de tal modo que entre los nervios, 5 y 5', y los escalones, 8 y 8', se pueda producir un único hueco de forma anular 13, es, por regla general, así que el árbol 3 y el disco 1 también podrán tener - dentro de la zona de unión

\hbox{7 -}

todavía otros ensamblajes adicionales entre los nervios y los escalones. Como consecuencia, se producirían unos adicionales huecos de forma anular 13, que estén situados entre el disco 1 y la pared exterior del árbol 3.

Claims (11)

1. Conjunto de montaje de árbol y disco;

- Compuesto por un árbol metálico, con una sección transversal de forma circular, cuya pared exterior posee - dentro de una zona de unión - varios escalones; en este caso, el diámetro de los escalones se incrementa en dirección hacia el eje;

- Así como compuesto por un disco de forma esencialmente simétrica rotativa, con un taladro de paso dentro de la zona del eje de rotación, el cual cubre
- en la posición de 1 ensamblaje entre el disco y el

\hbox{árbol -}

la zona de unión del árbol en la dirección axial;

- En este caso, el árbol y el disco se encuentran unidos entre sí mediante una soldadura por fricción;

Conjunto de ensamblaje éste que está caracterizado porque:

- El taladro de paso (2) del disco (1, 1') tiene varios nervios de forma simétrica rotativa (5 y 5'), cuyos diámetros interiores (9, 9') - antes de unirse mediante soldadura entre sí el árbol (3) y el disco (1, 1') - están por una solapadura de soldadura (10, 10') más pequeños que los diámetros exteriores (11, 11') de los escalones (8 y 8') del árbol (3), los cuales quedan situados en frente de los nervios al estar el conjunto en la posición de ensamblaje; así como caracterizado porque:

- Los nervios (5, 5') del disco (1, 1') están unidos con los escalones (8, 8') del árbol (3) mediante una soldadura por fricción, por lo cual se constituye un hueco de forma anular (13) entre dos nervios (5 y 5') entre sí colindantes.

2. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque la solapadura de soldadura (10) puede ser de 1mm. hasta 6 mms.

3. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el árbol (3) está equipado con unas aberturas de salida (20) y/o con unos taladros de unión (19) y/o del disco (1, 1') está provisto de unas aberturas de entrada (31), que desembocan en el hueco de forma anular (13).

4. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el disco (1') se compone de un plato de chapa cónico (38) y de un bastidor de apoyo (39); en este caso, el bastidor de apoyo (39) posee varios nervios de apoyo de forma anular (41), que sobresalen aproximadamente en la dirección axial y en los cuales está fijado el plato de chapa (38).

5. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 4) y caracterizado porque el plato de chapa (38) y el bastidor de apoyo (39) están unidos entre sí mediante una soldadura por fricción.

6. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 4) y caracterizado porque el plato de chapa (38) y el bastidor de apoyo (39) están hechos de unos materiales distintos.

7. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el árbol (3) está constituido por un árbol hueco (22).

8. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque la cámara interior (25) del árbol hueco (22) está cerrada - dentro de la zona de unión (7) - mediante un elemento de apoyo (24).

9. Conjunto de montaje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el árbol (3) está hecho de acero, y el mismo está templado dentro de la zona de unión (7).

10. Procedimiento para la fabricación de un conjunto de montaje de árbol y disco - compuesto por un árbol metálico de una sección transversal de forma circular, cuya pared exterior está siendo equipada - al encontrarse la zona de unión en una bien definida posición axial - con varios escalones, cuyos diámetros aumentan en la dirección del eje, como asimismo está este conjunto compuesto por un disco de forma esencialmente simétrica rotativa, con un taladro de paso dentro de la zona del eje de rotación; en este caso, el disco está fijado en el árbol mediante una soldadura por fricción; procedimiento éste que está caracterizado porque:

- El disco (1, 1') está equipado - dentro de la zona del taladro de paso (2) - con varios nervios de forma simétrica rotativa (5, 5'), cuyos diámetros interiores (9, 9') son más pequeños - por una solapadura de soldadura (10, 10') - que los diámetros exteriores (11, 11') de los escalones (8, 8') en el árbol (3), los cuales están situados - dentro de la zona de unión (7) - en frente de los nervios;

- Durante el proceso de la soldadura y por una deformación de los nervios (5, 5') y de los escalones
(8, 8') - que están situados en frente de los nervios - el disco (1, 1') es fijado en una bien definida posición axial sobre el árbol (3).

11. Procedimiento conforme a la reivindicación 10) y caracterizado porque el árbol (3) y el disco
(1, 1') están provistos - antes de efectuarse la soldadura - de unas aberturas de entrada (31) y/o de unas aberturas de salida (18, 20) para los canales de medios (21, 21'), las cuales desembocan en la pared exterior (14) del árbol (3) o del disco (1, 1').