ES2293177T3 - Polea de desacoplamiento. - Google Patents

Abstract

Polea de desacoplamiento (1) destinada a transmitir un par entre un árbol alrededor del cual está montada la polea y una correa de transmisión montada a su vez alrededor de la polea, comprendiendo la citada polea un cubo (11) y una llanta (12) dispuestos entre sí para delimitar una cavidad (14) en la cual está montado, al menos, un elemento (14, 16) adaptado para filtrar los aciclismos del árbol de rotación, en la cual el cubo y la llanta están dispuestos entre sí para autorizar una rotación limitada de uno con respecto al otro durante los aciclismos del árbol en rotación, siendo la disposición realizada entre la llanta y el cubo tal que la llanta está montada coaxial al cubo, la cavidad está estanqueizada por, al menos, un elemento de estanqueidad dinámica (15a, 15b) y está llena completamente de un fluido incompresible (14, 16), caracterizada porque cada una de las respectivas caras de la llanta y del cubo en contacto con el fluido está provista de una serie de palas (16) que seextienden radialmente en el plano del cubo (11) y de la llanta (12).

Description

Polea de desacoplamiento.

La presente invención se refiere a una polea de desacoplamiento destinada a transmitir un par entre un árbol alrededor del cual está montada la polea y una correa de transmisión montada a su vez alrededor de la polea, comprendiendo la citada polea un cubo y una llanta dispuestos entre sí para delimitar una cavidad en la cual está montado, al menos, un elemento adaptado para filtrar los aciclismos del árbol en rotación.

Esta se refiere, de modo más particular, a las poleas de este tipo que equipan los motores de combustión interna y, en particular, a las que están montadas a la salida del cigüeñal de un motor de combustión interna y que están adaptadas para transmitir el par de salida del motor a un accesorio, tal como una bomba, por intermedio de una correa de transmisión.

Un problema importante encontrado actualmente en el accionamiento de accesorios que equipan los motores térmicos es la dificultad de transmisión de la potencia a la salida del cigüeñal a los diferentes accesorios por intermedio de la correa de transmisión.

Esta dificultad proviene, esencialmente, del hecho de que cada motor presenta un comportamiento más o menos acíclico en función de la carga y del régimen.

Estos aciclismos no filtrados provocan niveles de tensión dinámica importantes que provocan deslizamientos entre las poleas y la correa de fachada, golpeteos denominados de hebra, movimientos de rodillo tensor importantes y, finalmente, chasquidos de correa de transmisión ruidosos.

Estos efectos "secundarios" limitan la vida de servicio útil de los elementos, en particular de la correa de transmisión y del rodillo tensor.

Para limitar en parte estos efectos, una solución actual consiste en colocar un elemento de desacoplamiento de caucho en el interior de la polea conductora, es decir, la que está montada a la salida del cigüeñal, entre la llanta exterior y el cubo. Esta solución permite filtrar una parte de los aciclismos del motor en la mayoría de los ciclos de funcionamiento de éste.

Por el contrario, los efectos posibles citados anteriormente pueden producirse siempre en el transcurso de los citados ciclos y, de modo más preciso, durante las vibraciones de funcionamiento del sistema o de los sistemas de accionamiento de los accesorios. Estas variaciones pueden tener lugar durante el arranque del motor y/o su puesta en carga o la puesta en carga de los accesorios.

Además, el desacoplamiento por medio de un elemento de caucho conduce obligatoriamente a modos de resonancia que limitan su eficacia según los regímenes del motor. Esto está comprobado sobre todo en los grupos motopropulsores equipados con un doble volante amortiguador. Entonces, es necesario colocar una rueda libre en el alternador con el fin de evitar las resonancias entre el doble volante amortiguador y la polea accesorio de desacoplamiento. En ausencia de esta rueda libre, el conductor del vehículo automóvil puede oír chasquidos de correa durante el arranque del motor. Tales chasquidos pueden considerarse verdaderamente molestos.

El objeto de la invención es entonces limitar de manera más importante los efectos negativos de las tensiones dinámicas generadas por los dispositivos de accionamiento de accesorios para motor de combustión interna o por los del motor.

Para hacer esto, la invención tiene por objeto una polea de desacoplamiento, destinada a transmitir el par entre un árbol alrededor del cual está montada la polea y una correa de transmisión montada a su vez alrededor de la polea, comprendiendo la citada polea un cubo y una llanta dispuestos entre sí para delimitar una cavidad en la cual está montado, al menos, un elemento adaptado para filtrar los aciclismos del árbol en rotación, caracterizada porque el cubo y la llanta están, además, dispuestos entre sí para autorizar una rotación limitada entre el cubo y la llanta durante los aciclismos del árbol en rotación.

De acuerdo con un modo de realización preferido de la invención, la disposición realizada entre la llanta y el cubo es tal que la llanta está montada coaxial con el cubo, la cavidad está estanqueizada por, al menos, un elemento de estanqueidad dinámica y está llena completamente de un fluido incompresible y cada una de las caras respectivas de la llanta y del cubo en contacto con el fluido está provista de una serie de palas que se extienden radialmente en el plano del cubo (11) y de la llanta (12).

De acuerdo con una primera variante, las palas son rectas y de efecto denominado estándar.

De acuerdo con otra variante, las palas están orientadas con efecto denominado de rueda libre.

Ventajosamente, también, la llanta es la llanta exterior de forma adaptada para accionar la correa de transmisión.

Ventajosamente, ésta comprende un tope axial montado en una garganta periférica del cubo de la polea adaptado para mantener la disposición del cubo con respecto a la llanta.

Para permitir el llenado de la polea, la llanta y/o el cubo están perforados por dos agujeros diametralmente opuestos y obturados.

Ventajosamente, también, la obturación de los dos agujeros es realizada por tapones de tipo tornillo/tapón.

El efecto técnico primero así realizado por la polea de acuerdo con la invención es reducir las tensiones dinámicas cualesquiera que sean las fases de funcionamiento del árbol en rotación en el cual está montada la polea y de los accesorios accionados por la correa de transmisión montada alrededor de la polea.

Cuando el árbol en rotación es el cigüeñal de un motor de combustión, las vibraciones de par motor o accesorio son, así, alisadas por un deslizamiento temporal de la llanta con respecto al cubo o, dicho de otro modo, por un patinaje de la llanta con respecto al cubo.

Así, la polea de acuerdo con la invención está dispuesta de tal manera que siempre es posible una rotación completa entre la llanta exterior y el cubo, una vez la polea ensamblada, pero no montada alrededor del árbol.

Por el contrario, durante el funcionamiento normal de la polea, es decir, cuando el árbol, tal como el cigüeñal de un motor, está en rotación según un régimen definido, el fluido circula entre las dos series de palas situadas una frente a la otra ejerciendo un esfuerzo sobre cada serie de palas sin que haya una rotación del cubo con respecto a la llanta.

Durante los aciclismos del motor, el fluido produce de algún modo un efecto de acoplamiento viscoso entre las dos series de palas situadas una frente a la otra.

Las variaciones de par del árbol en rotación, tales como una elevación brusca de éste, son, entonces, alisadas por este efecto de acoplamiento viscoso.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto mejor con la lectura de la descripción detallada de un ejemplo de realización de la invención, hecha refiriéndose a las figuras 1, 1a y 2a, que representan, respectivamente:

Figura 1: una vista en corte axial de una polea de acuerdo con la invención montada en el extremo del cigüeñal de un motor de combustión interna;

Figura 1a: una vista en corte transversal de una parte de la polea de acuerdo con la figura 1 en la cual las palas de la polea son denominadas "rectas";

Figura 2a: una vista en corte transversal de una parte de otra polea de acuerdo con la invención en la cual las palas de la polea se denominan orientadas;

Figura 3a: una vista en despiece ordenado de la polea 1 de acuerdo con la invención;

Figura 3b: una vista esquemática de la polea 1 de acuerdo con la invención y del dispositivo de llenado asociado.

En la figura 1 está representada una polea 1 de acuerdo con la invención acoplada a presión en un resalto 2 practicado en la extremidad de un cigüeñal 3 de un motor de combustión interna y mantenida en posición por un tornillo 4 roscado en el extremo del cigüeñal y una arandela 41.

Esta polea 1 está constituida por un cubo 11 y una llanta exterior 12 provista en su periferia exterior de un conjunto de V 13 adaptado para accionar una cadena de transmisión no representada denominada correa en V.

La disposición entre el cubo 11 y la llanta exterior 12 es tal que estos delimitan una cavidad 14 hecha estanca por intermedio de dos medios de estanqueidad 15 dinámicos, es decir, cuya función de estanqueidad sigue siendo eficaz cuando el cigüeñal está en rotación.

Estos medios de estanqueidad dinámica pueden ser juntas 15a, 15b.

La cavidad 14 está llena completamente de un fluido 141 incompresible de una viscosidad definida y presenta en cada una de las caras enfrentadas, respectivamente, del cubo 11 y de la llanta 12, una pala 16 de sección paralelepipédica tal como está representado en la figura 1a. En este modo de realización ilustrado, todas las palas 16 son idénticas entre sí. Las palas 16 son aquí rectas con efecto denominado estándar.

El mantenimiento de la llanta exterior 12 en la polea 11 está asegurado por un anillo elástico 20 montado en una garganta 110 practicada en la periferia del cubo.

Igualmente, de modo más exacto, la pared exterior 121 está dimensionada para aflorar en el plano formado por el plano del cubo, permitiendo la junta 15b montada en la pared exterior 111 del cubo 11 realizar la estanqueidad entre los dos elementos 11 y 12.

Se va a explicar ahora el funcionamiento de la polea 1 de acuerdo con la invención.

Cuando se produce una variación de par del motor de combustión interna, es decir, cuando el cigüeñal cambia de velocidad de rotación, por ejemplo durante el arranque del vehículo que está equipado con éste, o una variación de uno de los accesorios que equipan el motor, el fluido que llena la cavidad se comprime y la llanta exterior efectúa, así, una rotación limitada, aquí del orden de algunos grados con respecto al cubo. La potencia motriz del cigüeñal es igualmente transmitida a la correa por intermedio del fluido que ejerce un empuje sobre la pala que equipa la cara de la llanta y un contra empuje sobre la pala que equipa la cara del cubo.

Esta rotación limitada, que en realidad es un deslizamiento temporal entre la llanta exterior y el cubo, permite, así, reducir las tensiones dinámicas que se ejercen entre los diferentes elementos del motor.

Otro modo de realización de la invención está representado en la figura 2a en la cual se ven dos palas orientadas con efecto denominado de rueda libre, es decir, esto significa que cuando el motor desciende de régimen, éste no frena los accesorios tan firmemente como debe arrastrarlos. Se puede imaginar que durante un cambio de marcha, la polea desliza del tipo de rueda libre y los accesorios permanecen en régimen algunos segundos antes de que el motor suba de régimen.

Naturalmente, es evidente que pueden considerarse diferentes mejoras sin, por otra parte, salirse del marco de la invención.

Así, la limitación de la rotación de la llanta con respecto al cubo durante los aciclismos del motor puede tomar diferentes valores, en función de la aplicación prevista.

Asimismo, el número de palas implantadas, respectivamente, en la llanta exterior y en el cubo, puede ser mayor que el descrito anteriormente, en función, por ejemplo, de la potencia del árbol que hay que transmitir.

Además, la inclinación de las palas puede presentar un ángulo mayor.

La separación, la geometría de las palas puede, igualmente, ser diferente en función de la aplicación prevista.

Además, el perfil de la periferia de la llanta puede tomar diferentes formas para adaptase a diferentes tipos de correa (por ejemplo, correa en V, correa trapezoidal,...).

Finalmente, es posible elegir un fluido de viscosidad adaptada. Por ejemplo, un fluido muy viscoso permite obtener un alisado menor de los aciclismos del par motor.

Asimismo, para efectuar el llenado de la polea, es posible sumergirla directamente en un baño de fluido incompresible 14, efectuándose, entonces, el llenado de modo natural.

La invención permite, ventajosamente, suprimir la rueda libre del alternador para las aplicaciones de motor en las cuales existe un doble volante amortiguador.

Claims (7)

1. Polea de desacoplamiento (1) destinada a transmitir un par entre un árbol alrededor del cual está montada la polea y una correa de transmisión montada a su vez alrededor de la polea, comprendiendo la citada polea un cubo (11) y una llanta (12) dispuestos entre sí para delimitar una cavidad (14) en la cual está montado, al menos, un elemento (14, 16) adaptado para filtrar los aciclismos del árbol de rotación, en la cual el cubo y la llanta están dispuestos entre sí para autorizar una rotación limitada de uno con respecto al otro durante los aciclismos del árbol en rotación, siendo la disposición realizada entre la llanta y el cubo tal que la llanta está montada coaxial al cubo, la cavidad está estanqueizada por, al menos, un elemento de estanqueidad dinámica (15a, 15b) y está llena completamente de un fluido incompresible (14, 16), caracterizada porque cada una de las respectivas caras de la llanta y del cubo en contacto con el fluido está provista de una serie de palas (16) que se extienden radialmente en el plano del cubo (11) y de la llanta (12).

2. Polea de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las palas son rectas y de efecto denominado estándar.

3. Polea de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las palas están orientadas y son de efecto denominado de rueda libre.

4. Polea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cubo (11) está pegado a un elemento (19) realizado de material elastómero tal como el caucho, a su vez pegado a un cubo de cigüeñal (18).

5. Polea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un tope axial (21) montado en una garganta periférica (110) del cubo de la polea adaptado para mantener la disposición del cubo con respecto a la llanta.

6. Polea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la llanta y/o el cubo están perforados por dos agujeros (21) diametralmente opuestos y obturados.

7. Polea de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la obturación de los dos agujeros se realiza por tapones de tipo tornillos/tapones (26).