ES2289799T3 - Motorreductor, en particular para el arrastre de equipamientos de vehiculos. - Google Patents

Abstract

ESTE MOTORREDUCTOR COMPRENDE UN ROTOR PROVISTO DE UN ARBOL DE INDUCIDO (1, 23), UN CARTER REDUCTOR (2), QUE CONTIENE UN TORNILLO SINFIN ADAPTADO CON UNA RUEDA DENTADA (3) QUE CONTIENE UN AMORTIGUADOR (5), ASI COMO MEDIOS DE ESTANQUEIDAD DEL CARTER, QUE COMPRENDEN UNA PARED ANULAR (12) DE LA RUEDA DENTADA (3) Y UN ORGANO DE SALIDA ARRASTRADO EN ROTACION POR EL AMORTIGUADOR, MOTORREDUCTOR EN EL CUAL LOS MEDIOS DE ESTANQUEIDAD COMPRENDEN UNA PARED ANULAR (12) DE LA RUEDA DENTADA (3) Y UNA JUNTA (9) COLOCADA ENTRE DICHA PARED ANULAR (12) Y LA PARED (13) DEL CARTER, ESTANDO ESTA JUNTA SOLIDARIZADA O BIEN, CON EL CARTER Y EN APOYO DESLIZANTE SOBRE LA PARED ANULAR O BIEN, CON LA PARED ANULAR Y EN APOYO DESLIZANTE SOBRE EL CARTER, ESTANDO LA ESTANQUEIDAD ENTRE UN LABIO (9A), AL MENOS DE LA JUNTA (9) Y DICHA PARED ANULAR; SIENDO EL ORGANO DE SALIDA UN TAMBOR (119 COAXIAL AL AMORTIGUADOR (5), A LA JUNTA DE ESTANQUEIDAD (9) Y A LA RUEDA DENTADA (3), DESTINADO A RECIBIR UN CABLE ESPECIALMENTE PARA UN ALZACRISTALES DE TIPO CON CABLE; DICHO TAMBOR ESTA PROVISTO DE MEDIOS DE SOLIDARIZACION EN ROTACION CON EL AMORTIGUADOR.

Description

Motorreductor, en particular para el arrastre de equipamientos de vehículos.

La presente solicitud es una solicitud divisionaria de la solicitud de patente europea EP0898666 (correspondiente a W09743564).

La presente invención tiene por objeto un motorreductor, en particular para el arrastre de equipamientos de vehículos, del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación 1. Un motorreductor como ese se conoce por ejemplo por US 5027670.

Los cárters reductores de los motorreductores actuales comprenden las siguientes piezas: rueda dentada, buje, junta de estanqueidad con labio, cubierta y tambor de materia plástica para el enrollamiento de un cable, por ejemplo, de elevalunas o piñón de acero sinterizado y buje de materia plástica sobremoldeada. Este buje intermedio, interpuesto entre el amortiguador y el tambor de salida, permite a este último ser arrastrado por el amortiguador. En otra realización conocida, el elemento de salida es un piñón sinterizado sobre el cual se sobremoldea un buje. Este buje, arrastrado por el amortiguador, garantiza el arrastre del piñón de salida.

Estas estructuras comprenden un número relativamente elevado de piezas, lo que conlleva un coste de fabricación relativamente importante.

La invención tiene por objetivo el realizar un motorreductor con una estructura simplificada con respecto a los motorreductores conocidos gracias a una reducción del número de piezas, y que presenta por consiguiente, un coste de fabricación inferior.

Según la invención, el motorreductor comprende las características concernidas por la parte caracterizante de la reivindicación 1.

Otras particularidades y ventajas de la invención aparecerán en el transcurso de la descripción que viene a continuación, hecha en referencia a las figuras en anexo, que ilustran varias formas de realización a título de ejemplos no limitativos.

La figura 1 es una vista en explosión parcial, fundamentalmente a escala de una forma de realización de un motorreductor y más particularmente de su cárter reductor.

La figura 1A es una vista en corte parcial según la línea 1A-1A de la figura 1 de una junta de estanqueidad entre la pared del cárter y un collarín de la rueda dentada.

La figura 2 es una vista en corte longitudinal y alzado parcial a escala aumentada de un extremo del árbol del inducido y de la pared del cárter, que ilustra medios de regulación automática del juego axial.

La figura 3 es una vista en corte longitudinal y elevación parcial a escala aumentada de un extremo del árbol del inducido y del estator, que ilustra un modo de realización con un anillo interpuesto entre el árbol y el estator.

La figura 4 es una vista en perspectiva de un piñón que constituye el elemento de salida del motorreductor según la invención.

La figura 5 es una vista de alzado longitudinal y en corte parcial del motorreductor provisto de un dispositivo de compensación automática del juego axial de su línea de árbol.

La figura 6 es una vista en corte parcial a una escala aumentada con respecto a la figura 1 de una forma de realización de los medios de regulación del juego axial entre el extremo del árbol del inducido y la pared del cárter, estando el dispositivo en reposo antes de la puesta en carga.

La figura 7 es una vista en corte transversal según 7/7 de la figura 6.

La figura 8 es una vista análoga a la de la figura 6, que muestra el dispositivo de compensación automática del juego axial en su posición sin carga del motorreductor ensamblado para la línea.

La figura 9 es una vista análoga a la figura 8 que muestra el dispositivo en su posición cuando el motorreductor está en funcionamiento.

La figura 10 es un diagrama que ilustra la variación del esfuerzo axial desarrollado por el cárter en la línea de árbol del motorreductor, en función de la compresión sufrida por el amortiguador de su dispositivo de compensación automática del juego.

El motorreductor representado en las figuras 1 a 4 está destinado en particular al arrastre de equipamientos de vehículos como elevalunas eléctricos.

Comprende un rotor (no representado) provisto de un árbol del inducido del cual se ve un extremo 1 (figura 2), un cárter reductor 2 que contiene una rueda dentada 3 montada en un eje 4 perpendicular al árbol del inducido. Este último comprende un tornillo sin fin (no representado) con el cual está engranada la rueda 3. El motorreductor comprende igualmente un amortiguador monobloque 5, alojado en el interior de la rueda 3 y montado de modo concéntrico con el buje 6 de ésta, que comprende además aletas radiales 7 que se introducen en ranuras correspondientes 8 del amortiguador 5 de materia elástica, preferentemente elastómero. Se disponen chaflanes 90 en los bordes de las
ranuras 8.

El amortiguador 5 está provisto en al menos una de sus caras de medios de centrado en una cavidad delimitada entre la rueda 3 y el elemento de salida 11. Estos medios en el ejemplo descrito están formados por pasadores 98 moldeados con el resto del amortiguador y que sobresalen de sus caras.

Los pasadores 98 garantizan el centrado citado anteriormente y reservan el volumen necesario para el aumento de volumen del amortiguador 5 cuando se comprime.

Finalmente, el cárter reductor 2 comprende una junta de estanqueidad anular 9 y un tambor 11 coaxial con el amortiguador 5 y con la rueda 3. Este tambor está destinado a recibir un cable, en particular para un elevalunas de tipo con cable, y constituye el elemento de salida del motorreductor. La junta 9 se realiza por sobremoldeo, por ejemplo sobre una arandela metálica 40 (fig. 1A) montada con ajuste forzado en el cárter reductor 2. La junta 9 comprende al menos un labio 9a en apoyo deslizante sobre una pared anular interior 12 de la rueda dentada 3. La pared anular 12 se necesita por el hecho de que el enlace rueda 3 buje 6 está en el exterior de este último, y no intercalado entre el eje 4 y la rueda 3.

Como variante, podría fijarse la junta al collarín y su labio deslizarse a lo largo de la pared del cárter 2.

La pared anular interior 12 sobresale ligeramente longitudinalmente con respecto a los dientes de la rueda 3, en dirección del tambor 11. La junta anular 9 de estanqueidad dispuesta entre la pared anular 12 y la pared 13 del cárter 2 garantiza de este modo la estanqueidad de este último, sin necesidad de añadir una cubierta.

Con este propósito, la junta 9 puede ser solidaria o bien con la pared 13 del cárter 2, por ejemplo por medio de patas 14 de montaje por resorte elástico en el cárter, y en apoyo deslizante sobre la periferia de la pared anular 12, o bien ser solidaria con esta última por medio de cualquier medio apropiado por ejemplo por montaje con apriete en el espacio situado entre la pared anular 12 y la base de la rueda dentada 3, estando entonces en apoyo deslizante sobre la pared 13 del cárter 2.

El tambor 11 está provisto de medios para ser solidario en rotación con el amortiguador 5. En el modo de realización representado, estos medios están formados por dedos 10 del tambor 11 que se introducen en ranuras radiales correspondientes 8. Las ranuras 8 pueden ser por ejemplo de un número de 6, tres que reciben a los dedos 10 y tres que reciben a las aletas 7. Gracias a esta disposición, el buje intermedio de materia plástica de los motorreductores utilizados hasta ahora puede ser suprimido, arrastrando directamente el amortiguador 5 al tambor 11.

En un modo de realización según la invención, el motorreductor comprende un elemento de salida 15 formado por un piñón 16 realizado en una sola pieza con un buje 17 (Fig. 4) interior con respecto a la pared anular 12 de la rueda dentada 3. El elemento de salida 15 se realiza preferentemente de acero sinterizado. El buje 17 está equipado de dedos 30 que se introducen en ranuras correspondientes 8 y que permiten hacer solidario el elemento 15 en rotación con el amortiguador 5.

El motorreductor está provisto de medios de regulación automática del juego axial entre el extremo 1 del árbol del inducido y la pared 18 del cárter 2 (Fig. 2). En el ejemplo representado, estos medios de regulación comprenden un tope de amortiguación 19 de un material elástico como el caucho, que rellena el volumen definido en ese lugar por la pared 18, y una arandela metálica 21 hundida en el tope 19. Más exactamente la arandela 21 se aloja en la cara del tope que está orientada hacia el árbol 1, de tal forma que la superficie de la arandela 21 aflora por la cara transversal del tope 19.

El extremo del árbol 1 está provisto de una cápsula 22 de materia plástica, en apoyo sobre la arandela 21. El conjunto formado por el árbol del inducido 1, su cápsula terminal 22, la arandela 21 y el amortiguador 19 se monta con una ligera tensión previa en la pared 18, con el fin de compensar automáticamente el juego axial del árbol 1.

Según una particularidad complementaria del motorreductor, el extremo 23 del árbol del inducido opuesto al tope 19 se monta en un anillo de rodamiento 24 constituido por dos partes escalonadas radialmente 25, 26.

La primera parte 25 presenta un diámetro exterior igual al de la pared interior del estator 20 sobre la que está en apoyo, mientras que su diámetro interior d1 es superior al diámetro d del árbol 23. La segunda parte 26 posee un diámetro interior d igual al del árbol 23 sobre el cual está en apoyo, y un diámetro exterior d2 inferior al de la pared interior del estator 20.

De este modo quedan delimitados un intervalo anular 27 entre el extremo 23 del árbol del inducido y la parte 25, y otro intervalo anular 28 entre la parte 26 y el estator 20.

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Este anillo escalonado 24 mejora sensiblemente el control del juego del árbol 23, ya que en su parte 26 en contacto con el árbol 23, el diámetro no puede variar ya que esta parte 26 está separada del intervalo 28 de la pared interior del estator 20. Las irregularidades de ésta se transmiten pues únicamente a la parte 25, a la cual se transmiten las tensiones sufridas por la parte 26. De este modo las oscilaciones del árbol 23 se reducen notablemente.

El motorreductor ilustrado en la figura 5 está destinado en particular al arrastre de equipamientos de vehículos, como elevalunas eléctricos.

Comprende, alojados en el interior de una caja 200, un estator 300 que puede ser alimentado por conexiones eléctricas 400 de manera conocida, un rotor 500 provisto de un árbol del inducido 600 cuyos extremos se montan en soportes 700, 800 de rodamiento. Este árbol del inducido lleva un tornillo sin fin 900 engranado en una rueda dentada 110 que puede arrastrar un elemento de salida 120, que él mismo arrastra el equipamiento asociado al motorreductor, por ejemplo un elevalunas, un techo que se abre...

El extremo 600a del árbol del inducido 600 que atraviesa el soporte 700, que se encuentra en las cercanías del tornillo sin fin 900, coopera con un dispositivo 120 de compensación automática del juego axial entre el extremo 600a y la pared 130 del cárter reductor 140, con el fin de equilibrar los esfuerzos axiales F desarrollados por el árbol del inducido 600 durante el funcionamiento del motorreductor.

En el modo de realización representado, esos medios de regulación comprenden un amortiguador 150 de un material elástico como un elastómero, dispuesto con un juego anular radial (Fig. 6) en un alojamiento terminal 170 del extremo de la pared 130 del cárter 140 y un tope rígido 180 interpuesto entre el extremo 600a del árbol 600 y el amortiguador 150. El tope rígido 180 es preferentemente metálico y forma una pastilla por ejemplo cilíndrica, en apoyo sobre la cara de extremo del amortiguador 150, formada por ejemplo por un cilindro de material deformable. El tope 180 está por otra parte en contacto con una cápsula terminal 190 fijada al extremo 600a del árbol del inducido 600. El tope rígido 180 es movible axialmente en el cárter 140 a lo largo de un recorrido predeterminado d que corresponde al juego axial de la línea de árbol entre su posición en reposo sin carga (Fig. 6) y su posición en carga cuando el motorreductor está en funcionamiento (Fig. 9). El recorrido d está limitado por un medio de paro, constituido en el ejemplo representado por un saliente transversal anular 210 dispuesto en la pared interior del cárter 140, enfrente del amortiguador 150.

El tope rígido 180 está provisto de medios a prueba de rotación alrededor del árbol del inducido 600. En el modo de realización ilustrado en la figura 7, estos medios consisten en dos patas 220 que sobresalen radialmente de la periferia del tope 180 y diametralmente opuestas, y que se introducen en muescas correspondientes 230 formadas en la pared interior 130 del cárter 140. Estas muescas constituyen ranuras 230 que se extienden longitudinalmente hasta el plano transversal del saliente 210, con el propósito de permitir el deslizamiento de las patas 220 en estas ranuras 230 cuando el tope 180 recorre el recurrido d.

El funcionamiento del dispositivo de compensación automática del juego axial que acaba de ser descrito es el siguiente.

Antes del ensamblado de la línea de árbol, el tope 180 está separado del juego d del saliente 210 (Fig. 6). Después del ensamblado del motorreductor y sin carga, en reposo, la línea de árbol 600 está en una situación de compresión preliminar con un esfuerzo F1 dependiente de la medida d1 (figura 8), inferior a d. En esta posición, el amortiguador sufre un esfuerzo de compresión preliminar comprendido por ejemplo entre 0 y 100 Newtons, y el juego o dimensión d1 que queda es el resultado del apilamiento de las dimensiones axiales de las piezas constitutivas del motorreductor (árbol 600, topes, cárter 140, culata etc.).

La dimensión o juego d1 así como el juego d se ilustran en el diagrama de la figura 600, que muestra que el esfuerzo axial F ejercido por el árbol del inducido 600 sobre el tope 180 y sobre el amortiguador 150 crece linealmente desde F1 a F2, es decir hasta que el tope 180 se para contra el apoyo saliente 210. El esfuerzo máximo F2 sufrido por el tope 150 en ese momento es por ejemplo de 100 Newtons.

En el caso en el que el motorreductor está en funcionamiento, cuando el esfuerzo axial F sobre la línea de árbol sobrepasa el valor predeterminado F2, el tope metálico 180 toma contacto pues con el saliente 210, el cual limita el esfuerzo de compresión sobre el amortiguador 150 al valor citado anteriormente.

Esta limitación evita un flujo del material elástico del amortiguador 150, y por consiguiente su deterioración por esfuerzos axiales superiores al valor F2 alcanzado cuando el tope 180 hace tope contra el saliente 210. Los esfuerzos axiales desarrollados por el árbol 600 aumentan entonces brutalmente (diagrama de la figura 10) y se transmiten directamente al saliente 210 y a la pared 130 pues del cárter 140.

La invención no se limita a los modos de ejecución representados y puede comprender diversas variantes. De este modo por ejemplo se puede utilizar cualquier medio para impedir la rotación del tope rígido 180, pudiéndose poner en práctica eventualmente una única pata o saliente 220.

El dispositivo de compensación automática del juego axial de la línea de árbol presenta una realización sencilla y por consiguiente poco costosa, presentando al mismo tiempo una vida útil larga gracias a la limitación de los esfuerzos de compresión sobre el amortiguador 150 que evita su deterioración como se ha expuesto precedentemente.

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Como variante, la junta 9 puede comprender más de un labio, por ejemplo dos.

El modo de realización en el cual el elemento de salida del motorreductor es un tambor no forma parte de la invención.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante se muestra únicamente para conveniencia del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tenido una gran precaución a la hora de recopilar las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes declina cualquier responsabilidad al respecto.

Documentos de la patente citados en la descripción

\bullet EP 0898666 A [0001]

\bullet US 5027670 A [0002]

\bullet WO 9743564 A [0001].

Claims (2)

1. Motorreductor, en particular para el arrastre de equipamientos de vehículos, que comprende un rotor previsto de un árbol del inducido (1, 23), un cárter reductor (2), que contiene un tornillo sin fin engranado con una rueda dentada (3) que contiene un amortiguador (5), así como medios de estanqueidad del cárter, y un elemento de salida (15) arrastrado en rotación por el amortiguador, motorreductor en el cual los medios de estanqueidad comprenden una pared anular (12) de la rueda dentada (3) y una junta (9) dispuesta entre la susodicha pared (12) y la pared (13) del cárter, siendo solidaria la susodicha junta o bien con el cárter y en apoyo deslizante sobre la pared anular, o bien con la pared anular y en apoyo deslizante sobre el cárter, realizándose la estanqueidad entre un labio (9a) al menos de la junta (9) y la susodicha pared anular, estando provisto el elemento de salida (15) de medios para hacerlo solidario en rotación con el amortiguador, caracterizado por el hecho de que el elemento de salida (15) es un piñón (16) realizado en una sola pieza con un buje (17) interior de la rueda dentada (3), y el buje está provisto de dedos (30) que cooperan con el amortiguador (5) para hacer solidario en rotación el elemento de salida con el amortiguador.

2. Motorreductor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el piñón (16) es de acero sinterizado.