ES2225569T3 - Engranaje planetario con poco juego. - Google Patents
Engranaje planetario con poco juego.Info
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Abstract
Engranaje planetario con poco juego con al menos, referido a una etapa de transmisión en cada caso: - una carcasa, - un piñón (4) satélite, - una corona (11) deformable elásticamente, que está formada como una zona de pared exterior, de una pieza, de la carcasa en el plano radial de esta corona, - piñones (6) planetarios colocados de forma giratoria en un soporte (5) de piñones planetarios, que actúan transmitiendo fuerza, por un lado, al piñón (4) satélite y, por otro lado, a la corona (11), caracterizado porque los piñones (6) planetarios están colocados tensados radialmente mediante una deformación elástica de la corona (11).
Description
Engranaje planetario con poco juego.
La invención se refiere a un engranaje planetario
con poco juego según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un engranaje planetario de este tipo se conoce a
partir del documento DE 197 29 988 CI.
A partir del documento
EP-A1-229 958 se conoce un engranaje
similar en el que los piñones planetarios se colocan tensados de
forma radial mediante una deformación elástica de la corona. La
corona está configurada allí como un anillo elástico introducido en
la carcasa del engranaje.
Otro engranaje planetario similar se describe en
la solicitud de patente alemana DE 199 61 788 A1, solicitada el
21.12.1999, con prioridad japonesa del 21.12.1998 y publicada el
29.06.2000.
La invención se ocupa del problema de facilitar
un engranaje planetario según el tipo genérico que pueda fabricarse
de forma especialmente sencilla en cuanto a la estructura y, con
ello, de forma rentable con al mismo tiempo una eficacia funcional
buena y segura, incluida una larga vida útil.
Este problema se soluciona ya básicamente
mediante una realización de un engranaje planetario del tipo
genérico según la característica distintiva de la reivindicación
1.
Las configuraciones convenientes son objeto de
las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea general de
conseguir un juego dentro del engranaje planetario mediante un
tensado elástico de los piñones que se engranan entre sí del
engranaje planetario con ayuda de una corona deformable
elásticamente. A este respecto, la corona debe integrarse de forma
sencilla en una pared exterior, configurada de forma
correspondiente de forma elástica y flexible, de la carcasa del
engranaje.
En el caso de una configuración especialmente
ventajosa, la corona o coronas están conformadas, en el caso de un
engranaje de varios niveles, en la pared periférica de una cubeta
que sirve como parte de la carcasa del engranaje. El fondo de la
cubeta forma en este caso un reborde del engranaje por el lado
frontal. En el lado abierto de la cubeta, ésta está soldada con un
lado frontal de la carcasa del engranaje opuesto al fondo de la
cubeta. Este lado frontal puede estar configurado como reborde de
unión, en el que se coloca un eje de toma de fuerza del engranaje.
Para que se proporcione, en caso de una zona del engranaje
configurada en forma de cubeta, una capacidad de deformación
elástica suficiente en la zona de la corona, en los extremos
frontales de la zona de la corona puede estar prevista en cada caso
una zona intermedia con flexibilidad radial aumentada en las zonas
de transición en cuestión a las zonas radiales de la pared frontal
de la carcasa del engranaje. Asimismo, la como mínimo una corona
puede estar dotada, por ejemplo, con ranuras para aumentar su
capacidad de deformación elástica.
El engranaje planetario según la invención puede
estar configurado como un engranaje por rueda dentada o también
como un engranaje por rueda de fricción, siendo otras
configuraciones especiales ventajosas de la invención objeto de las
reivindicaciones dependientes correspondientes.
En el dibujo se muestra un ejemplo de realización
ventajoso mediante el cual se describen otras peculiaridades y
ventajas de la invención.
En éste muestran:
la figura 1, un corte longitudinal a través de un
engranaje planetario con una carcasa configurada en forma de
cubeta,
la figura 2, un corte a través del engranaje
según la línea II-II,
la figura 3, en una representación esquemática,
un corte según la línea II-II a través de una
realización alternativa del engranaje en forma de un engranaje por
rueda de fricción en el que el eje del piñón satélite discurre de
forma excéntrica.
La carcasa del engranaje planetario se compone de
un componente 1 metálico en forma de cubeta cuyo fondo forma un
reborde por el lado del accionamiento en forma de una primera pared
2 frontal. La zona periférica del componente 1 en forma de cubeta
se extiende prácticamente por toda la longitud axial del engranaje.
El borde abierto del componente 1 en forma de cubeta está soldado
con una segunda pared 3 frontal por el lado de toma de fuerza de la
carcasa del engranaje. Esta segunda pared 3 frontal está
configurada como reborde de toma de fuerza por el lado de la
carcasa.
El engranaje está configurado en dos niveles. En
el primer nivel, un primer piñón 4 satélite dispuesto de forma
central acciona primeros piñones 6 planetarios colocados de forma
giratoria en un primer soporte 5 de piñones planetarios.
El primer soporte 5 de piñones planetarios está
unido con un segundo piñón 7 satélite, dispuesto de forma central,
del segundo nivel del engranaje. Además, el segundo piñón 7
satélite acciona segundos piñones 9 planetarios colocados de forma
giratoria en un segundo soporte 8 de piñones planetarios. El segundo
soporte de piñones planetarios está unido fijamente con un eje 10
de toma de fuerza colocado de forma radial / axial en la segunda
pared 3 frontal.
Los piñones 6 y 9 planetarios de los dos niveles
del engranaje se engranan en zonas de la pared interna,
configuradas en cada caso como una corona 11, de la zona
configurada en forma de cilindro hueco del componente 1 en forma de
cubeta.
En el ejemplo de realización mostrado en la
figura 1, los piñones que se engranan entre sí del engranaje
planetario están configurados como ruedas dentadas. Además, las dos
coronas 11 están configuradas como un dentado interior aplicado
internamente por laminación a presión en la zona de la pared
exterior cilíndrica del componente 1 en forma de cubeta, con las
siguientes ventajas
- -
- el dentado interior presenta una superficie muy lisa,
- -
- la carcasa del engranaje puede estar configurada de una pieza en forma de cubeta, con lo que el fondo de la cubeta puede formar un reborde en el lado del accionamiento,
- -
- debido a un endurecimiento en frío presente en caso de un dentado interior laminado a presión del material de la pared de la carcasa del engranaje, la pared de la carcasa del engranaje puede realizarse muy delgada,
- -
- con diferentes moldes pueden conseguirse diferentes anchos del dentado interior,
- -
- el dentado interior puede estar realizado con una longitud diferente para un engranaje planetario de uno o como mínimo dos niveles,
- -
- las cabezas de los dientes en el dentado interior pueden realizarse de forma correspondiente a la zona redondeada de un molde de conformación, por lo que se genera poco ruido de enganche.
Los piñones 6 y 9 planetarios están montados en
la carcasa del engranaje con tensión previa radial encauzada. Con
ello la zona periférica de pared delgada del componente 1 en forma
de cubeta se extiende de forma tangencial y el corte transversal se
deforma de una forma originalmente circular a un
polígono.
polígono.
El dentado interior debe estar corregido de tal
manera que, a pesar de la deformación, debe mantenerse de forma
suficientemente precisa una forma envolvente de los flancos del
diente. Con un diámetro relativamente grande de la carcasa del
engranaje se consigue, a pesar del grosor delgado de la pared
periférica de la carcasa del engranaje, una suficiente rigidez a la
torsión. Entre la zona longitudinal del dentado interior, dentro de
la cual se engranan directamente los piñones 6 y 9 planetarios unos
con otros, y las dos paredes 2, 3 frontales del engranaje, debe
estar presente una separación suficientemente grande para que, por
una parte, las deformaciones dentro de la zona de la corona no
puedan ejercer más influencia sobre las paredes 2, 3 frontales en la
medida de lo posible, o, a lo sumo, pueda ejercerse una influencia
extremadamente reducida y, con ello, por otra parte, las paredes
frontales no impidan, a la inversa, la capacidad de deformación de
la zona de la corona.
Especialmente en la zona de transición desde la
corona (11) a la primera zona (2) de la pared frontal está prevista
una zona (12) intermedia axial con una compresión periférica del
grosor de la pared. La zona (12) intermedia también puede estar
configurada en forma de fuelle plegable. Además, en la zona de las
coronas (11) pueden estar previstas ranuras que aumentan la
deformación. Las medidas anteriormente mencionadas que garantizan o
aumentan la deformación pueden realizarse en una o también en las
dos zonas de transición hacia las dos paredes frontales de la
carcasa.
Mediante la tensión previa de los piñones 6 y 9
planetarios se consigue la libertad de juego deseada entre el
dentado interior y el dentado de estos piñones planetarios, que,
con ello, se engranan forzosamente también sin juego en los piñones
4, 7 satélite.
La fijación axial de los dos soportes 5 y 8 de
los piñones planetarios, incluido el segundo piñón 7 satélite
respecto a la carcasa del engranaje, tiene lugar exclusivamente
mediante la disposición del eje 10 de toma de fuera.
Mientras que el engranaje planetario según las
figuras 1 y 2 es un engranaje planetario por rueda dentada, la
figura 3 muestra una realización como, por ejemplo, un engranaje
por rueda de fricción, en el que el o los piñones 4 satélite poseen
un eje que discurre de forma excéntrica respecto a la corona 11'.
Gracias a la posición excéntrica del piñón 4 satélite tiene lugar
una tensión forzosa en los cuatro piñones 6', 6'', 6''' y 6''''
planetarios previstos aquí, en función del sentido de giro de un
soporte de piñones planetarios asociado, no mostrado, mediante, en
cada caso, uno de los piñones 6'' o 6'''' planetarios en un espacio
R''' o R'''' en forma de intersticio cuneiforme asociado. Los
espacios R''' y R'''' en forma de intersticios cuneiformes se
indican en el dibujo con puntos y rayas.
Por la tensión de la corona 11' mediante uno de
los piñones 6''', 6'''' planetarios se deforma la corona 11' en
conjunto y conduce con ello a un tensado de todos los piñones
planetarios dispuestos en el perímetro.
Básicamente también es posible la realización del
engranaje planetario según la figura 3 empleando ruedas
dentadas.
En el caso del engranaje planetario por rueda de
fricción mostrado, los dos piñones 6''' y 6'''' planetarios están
dispuestos enfrentados de forma aproximadamente diametral, uno de
los cuales, en función del sentido de giro del soporte de piñones
planetarios, no mostrado aquí, provoca en cada caso el tensado
pretendido de la corona. La disposición se coloca en cada caso en un
intersticio R''', R'''' anular, configurado en forma de intersticio
cuneiforme de modo relativamente intenso, que se dispone entre la
corona 11' y el piñón 4' satélite. En el sentido de giro mostrado
del piñón 4' satélite, sólo el piñón 6''' planetario actúa tensando
la corona. En el sentido de giro inverso, esta acción parte
únicamente del piñón 6'''' planetario.
Los piñones 6''' y 6'''' planetarios que tensan
la corona están conducidos dentro un agujero 13 oblongo, indicado
en cada caso de forma rayada, de forma que pueden desplazarse
dentro del correspondiente soporte de piñones planetarios, no
mostrado, en la dirección periférica de la corona 11'.
Los agujeros 13 oblongos están dispuestos de tal
manera que los piñones 6''' y 6'''' planetarios correspondientes en
su posición inicial de tope, es decir, en caso de tensión de la
corona aún no aumentada o provocada mediante un desplazamiento de
uno de estos dos piñones planetarios, se encuentran en extremos
opuestos de estos agujeros 13 oblongos, vistos en el mismo sentido
periférico. En la dirección de esta posición de partida, los piñones
6'''; 6'''' planetarios están tensados en cada caso mediante un
resorte 14.
En cada caso, de los dos piñones 6''', 6''''
planetarios colocados de forma que pueden desplazarse, sólo actúa
transmitiendo momentos aquel que se encuentre en su posición
inicial de tope, condicionada por el sentido de giro del soporte de
piñones planetarios, es decir, no está desplazado contra un resorte
14. En cada caso, el piñón planetario que no ha participado en la
transmisión de momentos, aquí, según el dibujo, el piñón 6'''
planetario, provoca con ello en este estado exclusivamente un
tensado de la corona 11'.
Claims (12)
1. Engranaje planetario con poco juego con al
menos, referido a una etapa de transmisión en cada caso,
- -
- una carcasa,
- -
- un piñón (4) satélite,
- -
- una corona (11) deformable elásticamente, que está formada como una zona de pared exterior, de una pieza, de la carcasa en el plano radial de esta corona,
- -
- piñones (6) planetarios colocados de forma giratoria en un soporte (5) de piñones planetarios, que actúan transmitiendo fuerza, por un lado, al piñón (4) satélite y, por otro lado, a la corona (11),
caracterizado porque los piñones (6)
planetarios están colocados tensados radialmente mediante una
deformación elástica de la corona (11).
2. Engranaje planetario según la reivindicación
1, caracterizado porque toda la zona de pared exterior de la
carcasa que se dispone entre los extremos del lado frontal de la
carcasa del engranaje está configurada de forma deformable
elásticamen-
te.
te.
3. Engranaje planetario según la reivindicación
2, caracterizado porque la zona exterior deformable
elásticamente se transforma en un primer extremo del lado frontal,
de una pieza, en una primera zona (2) de la pared frontal que
discurre aproximadamente perpendicular al eje de la carcasa.
4. Engranaje planetario según la reivindicación
3, caracterizado porque en la zona de transición desde la
zona de pared exterior axial a como mínimo una de las dos zonas (2,
3) radiales de la pared frontal está prevista una zona (12)
intermedia axial con flexibilidad radial aumentada.
5. Engranaje planetario según la reivindicación
4, caracterizado porque la zona (12) intermedia axial,
configurada con una flexibilidad radial aumentada está formada
mediante una compresión periférica del grosor de la pared, una
sección de pared en forma de fuelle plegable o discontinuidades.
6. Engranaje planetario según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la como
mínimo una corona (11') está dotada de ranuras para aumentar su
capacidad de deformación elástica.
7. Engranaje planetario según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la corona
(11) deformable elásticamente está soldada en su segundo extremo
con una segunda pared (3) frontal que delimita axialmente hacia
fuera la carcasa del engranaje.
8. Engranaje planetario según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el eje
del piñón (4, 4'; 7) satélite discurre de forma excéntrica al eje
de la corona (11; 11').
9. Engranaje por rueda de fricción en una
realización según la reivindicación 8, caracterizado porque
en total están previstos como mínimo cuatro piñones (6', 6'', 6''',
6'''') planetarios, de los cuales dos piñones (6''', 6'''')
planetarios enfrentados de forma aproximadamente diametral están
colocados de forma que pueden desplazarse dentro de un soporte
correspondiente de piñones planetarios en la dirección periférica
de la corona (11'), de modo que estos dos piñones (6''', 6'''')
planetarios pueden desplazarse desde una posición inicial de tope
predeterminada hacia fuera en diferentes direcciones
periféricas.
10. Engranaje planetario por rueda de fricción
según la reivindicación 9, caracterizado porque los dos
piñones (6''', 6'''') planetarios que pueden desplazarse están
cargados por resorte en relación con tomar su posición inicial de
tope.
11. Engranaje planetario por rueda de fricción
según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque los dos
piñones (6''', 6'''') planetarios que pueden desplazarse se
disponen en una zona periférica de la corona (11') en la que, por
la posición excéntrica de los ejes del piñón (4') satélite y la
corona (11'), tiene lugar una modificación relativamente grande de
la anchura del intersticio anular entre el piñón (4') satélite y la
corona (11').
12. Engranaje planetario por rueda dentada según
una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el
dentado de la corona (11) es un dentado interno laminado a
presión.
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