ES2343660T3 - Rueda dentada. - Google Patents
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Abstract
Rueda dentada (1) con una corona dentada (2) y un cubo de rueda dentada (3) con un canal del cubo de la rueda dentada axial (19) con al menos un orificio (20, 21) así como con al menos dos nervaduras (11, 12, 13) distanciadas en dirección circunferencial y que conectan el cubo de la rueda dentada (3) con la corona dentada (2) en dirección radial, en la que la corona dentada (2) y el cubo de la corona dentada (3) están conectados a través de una pared trasera (4) formada integralmente en la corona dentada (3) así como en el cubo de la rueda dentada (2) y que se extiende sobre la periferia, caracterizada porque a distancia radial alrededor del orificio (20, 21) está prevista una ranura anular (22).
Description
Rueda dentada.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se refiere a una rueda dentada con
una corona dentada de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1.
Se conocen a partir del documento EP 0 875 697
A2 así como a partir del documento DE 102 46 711 A1 ruedas dentadas
para engranajes de tornillo sin fin, especialmente para
instalaciones de regulación en automóviles. Las ruedas dentadas
conocidas presentan una corona dentada radialmente exterior con un
dentado exterior, de manera que la corona dentada está formada a
partir de dos paredes dispuestas coaxiales entre sí. La corona
dentada se apoya sobre nervaduras que se extienden radialmente y que
están distanciadas en dirección circunferencial de manera uniforme
en un cubo de rueda dentada con dos orificios opuestos. Las
nervaduras están dispuestas sobre una pared trasera que se extiende
sobre la periferia, que conecta la corona dentada y el cubo de la
corona dentada adicionalmente entre sí. En la fabricación de la
corona dentada conocida, especialmente en la técnica de fundición
por inyección de plástico, la redondez del canal del cubo de rueda
dentada influye negativamente debido a la pérdida de peso de las
nervaduras que se extienden radialmente durante el proceso de
refrigeración. Esto es especialmente desfavorable en los orificios
del canal del cubo de rueda dentada, puesto que de esta manera la
rueda dentada rueda de manera irregular sobre el bulón de cojinete
alojado en el canal del cubo de la rueda dentada y puede inclinarse
frente al bulón de cojinete. De ello resulta un desgaste elevado así
como un desarrollo elevado de ruido.
Se conoce igualmente a partir del documento DE
102 28 705 A1 una rueda dentada con una corona dentada y un cubo de
corona dentada. Como se deduce a partir de la figura 1 del documento
DE 102 28 705 A1, en el cubo están previstas cavidades que se
extienden en dirección axial y que están separadas unas de las otras
en dirección circunferencial por medio de nervaduras con diferentes
dimensiones en dirección radial. También en esta rueda dentada
conocida, en virtud de la contracción de nervaduras radiales se
producen durante el proceso de refrigeración repercusiones
negativas sobre la redondez del canal del cubo de la rueda
dentada.
Con el documento GB 2126868 A se conoce una
rueda dentada de engranaje, que está alojada con un cubo sobre un
árbol de forma fija contra giro y que presenta una corona dentada en
la periferia exterior. El cubo está conectado con una pluralidad de
radios con la corona dentada, de manera que en la pieza del cubo
están formadas integralmente unas ranuras circunferenciales en
forma de anillo.
La invención tiene el cometido de proponer una
rueda dentada con calidad de redondez mejorada en la zona de al
menos un orificio del canal del cubo de la rueda dentada.
Este cometido se soluciona con las
características de la reivindicación 1.
Los desarrollos ventajosos de la invención se
indican en las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de prever en la
proximidad y a distancia radial del al menos un orificio del canal
del cubo de la rueda dentada una ranura anular especialmente
estrecha, cerrada en la dirección circunferencial y que se extiende
en dirección axial. A través de esta ranura anular se desacopla la
zona de la abertura del canal del cubo de la rueda dentada de las
nervaduras que se extienden radialmente, con lo que se evita o al
menos se reduce una contracción de la zona de la abertura del canal
del cubo de la rueda dentada durante el procedo de refrigeración.
De esta manera se mejora o bien se eleva la calidad de la redondez
del canal del cubo de la rueda dentada en la zona de la abertura,
con lo que la rueda dentada rueda de manera más uniforme sobre un
bulón de cojinete guiado en el canal del cubo de la rueda dentada.
También se impide o al menos se reduce un basculamiento de la rueda
dentada sobre el bulón de cojinete. De esta manera se optimiza el
engrane de los dientes de un tornillo sin fin que engrana con la
rueda dentada. Se mejoran las oscilaciones de la redondez del motor
eléctrico que acciona la rueda dentada, con lo que se homogeneiza,
especialmente también se reduce el desarrollo del ruido del motor.
En virtud de la invención se mejora la calidad del canal del cubo de
la rueda dentada en la serie grande.
No obstante, la invención no sólo se refiere a
ruedas dentadas fabricadas de plástico en el transcurso de un
procedimiento de fundición por inyección, sino a ruedas dentadas de
todos los materiales termoplásticos y/o duroplásticos conocidos así
como a ruedas dentadas de metal. A través de la previsión de una
ranura anular, se reduce la influencia negativa de nervaduras que
se extienden en dirección radial sobre la redondez del canal del
cubo de la rueda dentada sobre la redondez del canal del cubo de la
rueda dentada en la zona del al menos un orificio.
Se consiguen resultados especialmente buenos
cuando la ranura anular está configurada simétricamente. En
particular, la ranura anular está conformada en un desarrollo de la
invención en forma de anillo circular con anchura constante de la
ranura y está dispuesta coaxialmente al canal del cubo de la rueda
dentada.
Con preferencia, las nervaduras están conectadas
con la pared trasera y se extienden, partiendo desde ésta, al menos
en una dirección axial. Las cámaras delimitadas por las nervaduras y
por la pared trasera y que están distanciadas en la dirección
circunferencial, sirven para el alojamiento de elementos de arrastre
y/o de elementos de amortiguación.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, la ranura anular está realizada en la pared trasera,
especialmente de tal manera que la ranura anular, vista en dirección
radial, está dispuesta entre el canal del cubo de la rueda dentada
y la zona de apoyo de las nervaduras en el cubo de la rueda dentada.
También puede ser ventajoso que la ranura anular esté dispuesta,
vista en dirección radial, inmediatamente adyacente al cubo de la
rueda dentada o se extienda en dirección radial en el interior de
esta zona.
Para obtener un lado trasero lo más plano
posible de la rueda dentada, es ventajoso que las nervaduras que se
extienden en dirección radial, que conectan el cubo de la rueda
dentada y la corona dentada entre sí, solamente estén dispuestas
sobre un lado de la pared trasera, es decir, que se extiendan
solamente desde la pared trasera en una dirección axial. Esto es
especialmente ventajoso cuando la pared trasera, vista en dirección
axial, no se asienta en el centro sobre el cubo de la rueda dentada,
sino que está dispuesta desplazada hacia un lado de la rueda
dentada, especialmente hacia el lado trasero de la rueda
dentada.
En una configuración de la invención está
previsto que la ranura anular esté dispuesta sobre el lado trasero
de la pared trasera que está alejado de las nervaduras. Con este
lado trasero, la rueda dentada se apoya habitualmente en un
componentes, especialmente en una carcasa de engranaje de un
engranaje helicoidal, de manera que alcanza especialmente sobre
este lado una redondez lo más exacta posible en la zona de la
abertura del canal del cubo de la rueda dentada.
Para el apoyo mejorado y libre de fricción de la
rueda dentada en un componente, sobre el lado trasero de la rueda
dentada está prevista una superficie de apoyo de forma anular,
realzada en dirección axial frente a la pared trasera, con la que
la rueda dentada se desliza a lo largo del componente en la
dirección circunferencial y se apoya en dirección axial. En un
desarrollo de la invención, está previsto que la superficie de apoyo
se encuentre radialmente fuera de la ranura anular, en particular
inmediatamente adyacente a la ranura anular. Con preferencia, la
superficie de apoyo se extiende también sobre una zona radialmente
interna de la ranura anular, es decir, la zona anular entre la
ranura anular y la abertura del canal del cubo de la rueda
dentada.
Para mantener lo más reducidas posible las
posibles mermas de estabilidad a través de la previsión de la
ranura anular de acuerdo con la invención, la ranura tiene una
profundidad reducida con relación a la extensión axial del cubo de
la rueda dentada. En particular, la profundidad de la ranura anular
en dirección axial es menor que el espesor de la pared trasera en
dirección axial.
Otras ventajas y formas de realización
convenientes se deducen a partir de las otras reivindicaciones, de
la descripción de las figuras y de los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de
una rueda dentada cortada inclinada sobre el lado de presión de la
rueda dentada, y
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de
la rueda dentada inclinada sobre su lado delantero.
En las figuras, los componentes iguales y las
partes de componentes con la misma función se identifican con los
mismos signos de referencia.
En las figuras 1 y 2 se muestra una rueda
dentada 1 con una corona dentada 2 de un cubo de rueda dentada
central 3 y con una pared trasera 4 que conecta el cubo de rueda
dentada 3 con una corona dentada 2 y que se extiende en dirección
circunferencial. La rueda dentada 1 es giratoria alrededor de un eje
de giro 5.
A partir de la figura 2 detallada se deduce que
la corona dentada 2 está formada por dos paredes 6, 7 dispuestas
coaxiales entre sí, que se extienden en dirección axial, es decir,
perpendicularmente a la pared trasera. Las dos paredes 6, 7 están
unidas entre sí por medio de una pluralidad de nervaduras 8
pequeñas, dispuestas en ángulo con el radio, y distanciadas en
dirección circunferencial, de manera que con ello se forman
escotaduras 9 del tipo de panal de abejas entre las paredes 6, 7. A
través de esta configuración de la corona dentada 2 con su dentado
exterior 10 se eleva la estabilidad de la rueda dentada 1,
especialmente de la corona dentada 2, frente a cargas que actúan
desde el exterior en dirección radial hacia dentro, a través de una
unión de engrane con otro componente dentado, especialmente un
engranaje helicoidal. En lugar de un dentado exterior 10 se puede
prever, por ejemplo, también un dentado interior.
Como se deduce a partir de la figura 2, la
corona dentada 2 o bien la pared interior radial 7 está conectada
con el cubo de la rueda dentada por medio de tres nervaduras 11, 12,
13 que se extienden radialmente, desplazadas 120º en la dirección
circunferencial. De esta manera, la corona dentada 2 se apoya en
dirección radial contra el cubo de la rueda dentada. Las tres
nervaduras 11, 12, 13 están conectadas con la pared trasera 4
dispuesta fuera del centro en dirección axial y forman junto con la
pared trasera 4 así como la pared interior 7 de la corona dentada 2
y la periferia exterior del cubo de la rueda dentada 3 tres cámaras
14, 15, 16 del mismo tamaño distanciadas en la dirección
circunferencial, que sirven para el alojamiento de elementos de
arrastre no representados, especialmente de un árbol de salida de un
motor eléctrico. De la misma manera, en estas cámaras 14, 15, 16
están previstos habitualmente elementos de amortiguación para la
amortiguación de pares accionamiento o de salida que se modifican
de forma repentina.
Las nervaduras 11, 12, 13 están dispuestas
solamente sobre el lado delantero 17 de la pared trasera 4. El lado
trasero 18 de la rueda dentada 1, que está opuesto al lado delantero
17, está configurado relativamente plano en oposición al lado
delantero 17.
A través de la reducción del peso de las
nervaduras 11, 12, 13 que se extienden radialmente y que se apoyan
en el cubo de la rueda dentada 3 se influye negativamente sobre la
redondez del canal del cubo de la rueda dentada 19, dispuesto
centrado dentro del cubo de la rueda dentada 3 con sus dos orificios
opuestos 20, 21.
Para mejorar la redondez del orificio 21 del
canal del cubo de la rueda dentada 19, que está previsto en el lado
trasero 18 de la rueda dentada 1, a poca distancia radial del
orificio 21 está realizada una ranura anular 22 circundante en el
cubo de la rueda dentada 3 o bien en la pared trasera 4. La ranura
anular 22 está dispuesta coaxialmente al eje de giro 5, configurada
en forma de anillo circular y presenta una anchura constante en
dirección radial así como una profundidad constante en dirección
axial. La ranura anular 22 se encuentra dentro de una superficie de
apoyo 23, que se extiende radialmente a ambos lados de la ranura
anular 22 en dirección circunferencial, respectivamente, en forma
de anillo circular. La superficie de apoyo 23 está configurada
ligeramente elevada en dirección axial frente a la pared trasera 4 y
presenta una superficie lisa.
En caso necesario, también se puede realizar una
ranura anular alrededor del orificio 20, opuesto al orificio 21,
del canal del cubo de la rueda dentada 19 en el cubo de la rueda
dentada 3.
En el ejemplo de realización mostrado, la ranura
anular 22, vista en una zona en dirección radial, está dispuesta
entre el orificio 21 o bien el canal del cubo de la rueda dentada 19
y la superficie periférica exterior 24 del cubo de la rueda dentada
3, es decir, radialmente dentro de la zona de contacto de las
nervaduras 11, 12, 13 con el cubo de la rueda dentada 3.
La rueda dentada 1 mostrada está fabricada en
una sola pieza de plástico, especialmente de POM, en el
procedimiento de fundición por inyección. A través de la previsión
de acuerdo con la invención de la ranura anular a distancia
reducida del orificio 21 se mejora la calidad del canal del cubo de
la rueda dentada 19 en la zona del orificio 21.
Claims (11)
1. Rueda dentada (1) con una corona dentada (2)
y un cubo de rueda dentada (3) con un canal del cubo de la rueda
dentada axial (19) con al menos un orificio (20, 21) así como con al
menos dos nervaduras (11, 12, 13) distanciadas en dirección
circunferencial y que conectan el cubo de la rueda dentada (3) con
la corona dentada (2) en dirección radial, en la que la corona
dentada (2) y el cubo de la corona dentada (3) están conectados a
través de una pared trasera (4) formada integralmente en la corona
dentada (3) así como en el cubo de la rueda dentada (2) y que se
extiende sobre la periferia, caracterizada porque a distancia
radial alrededor del orificio (20, 21) está prevista una ranura
anular (22).
2. Rueda dentada de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la rueda dentada (22)
está configurada en forma de anillo circular con anchura constante
de la ranura y está dispuesta coaxialmente al canal del cubo de la
rueda dentada (19).
3. Rueda dentada de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pared
trasera (4) está dispuesta fuera del centro en dirección axial.
4. Rueda dentada de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la ranura anular (22)
está realizada en la pared trasera (4).
5. Rueda dentada de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la ranura
anular (22) está dispuesta radialmente entre el canal del cubo de
la rueda dentada (19) y la zona de apoyo de las nervaduras (11, 12,
13) en el cubo de la rueda dentada (3).
6. Rueda dentada de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 3 a 5, caracterizada porque las
nervaduras (11, 12, 13) solamente están dispuestas sobre un lado
(17) de la pared trasera (4).
7. Rueda dentada de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque la ranura anular (22)
está dispuesta sobre el lado trasero (18), alejado de las
nervaduras (11, 12, 13), de la pared trasera (4).
8. Rueda dentada de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque radialmente
fuera de la ranura anular (22), con preferencia inmediatamente
adyacente a la ranura anular (22) está prevista una superficie de
apoyo (23) de forma anular, realzada en dirección axial frente a la
pared trasera (4).
9. Rueda dentada de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizada porque la ranura anular (22)
está dispuesta dentro de la superficie de apoyo (23).
10. Rueda dentada de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque la profundidad
de la ranura anular (22) en dirección axial es menor que el espesor
de la pared trasera (4) en dirección axial.
11. Engranaje helicoidal con una rueda
helicoidal configurada como rueda dentada (1) de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores.
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