TRANSMISIÓN DE ROSCA A BOLAS.

Transmisión de rosca a bolas que comprende una tuerca de husillo (1,

33) dispuesta de forma giratorias sobre un husillo (2, 34) y bolas (3) que circulan en canales de bolas sin fin (4) limitados por la tuerca de husillo (1, 33) y el husillo (2, 34), y un rodamiento, especialmente un cojinete de bolas, a través del cual la tuerca de husillo (1, 33) está axial y radialmente montada en una carcasa (14, 37), estando previsto un elemento de muelle axialmente pretensado (19, 28, 38) para realizar un pretensado axial de la tuerca de husillo (1, 33) con respecto a la carcasa (14, 37) o a una pieza solidaria de la carcasa, caracterizada porque el elemento de muelle (19, 28, 38) se apoya en la tuerca de husillo (1, 33) a través de un cojinete axial

La presente invención concierne a una transmisión de rosca a bolas. Las transmisiones de rosca a bolas transforman movimientos de rotación en movimientos de traslación. Se utilizan crecientemente en el sector de la industria del automóvil, por ejemplo en los llamados actuadores lineales. Las transmisiones de rosca a bolas accionadas por motor eléctrico se utilizan crecientemente también como asistencia de dirección en el mecanismo de dirección de vehículos automóviles.

Se ha dado a conocer por el documento WO 01/44037 A1 una transmisión de rosca a bolas en la que una tuerca de husillo accionada por un motor está montada axial y radialmente en una carcasa a través de un cojinete de bolas. Los cojinetes de bolas están afectados de holgura. Esto significa que se presenta una ligera holgura del aro exterior con respecto al aro interior del cojinete de bolas en las direcciones axiales. Cuando se producen por efecto de rápidos movimientos de dirección – se quiere dar a entender aquí un rápido movimiento de vaivén del volante – unos ligeros movimientos oscilantes de la biela construida en una sola pieza con el husillo, estos rápidos movimientos oscilantes se introducen en la carcasa a través de la tuerca de husillo y el cojinete de bolas. Debido a la holgura axial anteriormente mencionada entre el aro exterior y el aro interior del cojinete de bolas se pueden establecer ruidos de tableteo no deseados que se denominan también repiqueteo de inversión. Este repiqueteo de inversión se percibe como molesto.

Se ha dado a conocer por el documento US 6,499,369 B1 una transmisión de rosca a bolas según las características del preámbulo de la reivindicación 1.

El problema de la presente invención consistía en indicar una alternativa a la transmisión de rosca a bolas conocida.

Este problema se resuelve según la invención por medio de la transmisión de rosca a bolas conforme a la reivindicación 1.

Como quiera que está previsto un elemento de muelle axialmente pretensado para realizar un pretensado axial de la tuerca de husillo con respecto a la carcasa, los ligeros movimientos oscilantes de la biela pueden ser absorbidos elásticamente a través del elemento de muelle pretensado. El aro exterior del rodamiento, especialmente del cojinete de bolas, puede estar unido fijamente de manera soltable o indisoluble con la carcasa y puede formar así una parte solidaria de la carcasa. El elemento de muelle puede estar apoyado, por un lado, en la carcasa o en una parte solidaria de la carcasa y puede estar sometido a una carga elástica axial contra la tuerca de husillo. En esta posición de montaje la componente de fuerza axial del elemento de muelle pretensado hace que las bolas del cojinete de bolas sean presionadas contra los flancos de rosca de las estrías de bolas de la tuerca de husillo y del arco exterior. Por tanto, esta componente de fuerza axial es transmitida al aro exterior del cojinete de bolas a través de las bolas, siendo presionadas las bolas contra flancos de rosca diagonalmente opuestos de la estría de bolas del aro exterior y de la estría de bolas del aro interior o de la tuerca de husillo. Cuando se producen ahora ligeros movimientos oscilantes de la biela y, por tanto, también del husillo, estos movimientos de carrera muy pequeña tienen que realizarse en contra de la fuerza elástica del elemento de muelle axialmente pretensado. El recorrido elástico y la característica elástica del elemento de muelle pretensado se han dimensionado aquí tan grandes que puedan absorber sin problemas los movimientos oscilantes axiales de la biela. Mayores movimiento de dirección, en los que se ejercen fuerzas netamente superiores sobre la biela, superan ciertamente el pretensado del elemento de muelle pretensado, pero, debido a la falta de movimiento oscilante, no se percibe como molesto el cambio de carga dentro del cojinete de bolas para pasar de un flanco de la estría de bolas al otro flanco de dicha estría de bolas.

Para minimizar el rozamiento no deseado entre la tuerca de husillo y la carcasa se ha previsto según la invención que el elemento de muelle esté apoyado en la tuerca de husillo a través de un cojinete axial. Preferiblemente, una superficie de soporte del cojinete axial puede estar formada directamente en el lado frontal de la tuerca de husillo. La otra superficie de soporte del cojinete axial puede estar formada de preferencia directamente en el elemento de muelle.

Este cojinete axial puede estar débilmente dimensionado, ya que absorbe únicamente fuerzas que están comprendidas dentro de la fuerza elástica del elemento de muelle pretensado.

El cojinete axial está formado preferiblemente por un rodamiento cuyos cuerpos rodantes ruedan, por un lado, en la superficie de soporte asociada a la tuerca de husillo y, por otro lado, en una superficie de soporte asociada al elemento de muelle.

**(Ver fórmula)**

Preferiblemente, el cojinete de bolas está construido como un cojinete de cuatro puntos con un pequeño entrehierro radial.

Se ha visto que especialmente un elemento de muelle con un tramo de muelle de forma de plato presenta propiedades elásticas favorables, pudiendo estar apoyado este tramo de muelle de forma de plato en la carcasa. A este tramo de muelle de forma de plato puede estar conectado, preferiblemente formando una sola pieza, un tramo de casquillo que encaja en la tuerca de husillo, estando el elemento de muelle y la tuerca de husillo unidos una con otro en forma segura contra pérdida. La tuerca de husillo está provista, de todos modos, de una abertura de paso, estando formadas en el perímetro interior de esta abertura de paso unas estrías de bolas para que rueden las bolas. Por ejemplo, en el extremo frontal de la tuerca de husillo que queda vuelto hacia el elemento de muelle puede estar formada ahora una ranura periférica en el perímetro interior. El tramo de casquillo del elemento de muelle puede encajar entonces en esta ranura con un reborde radialmente sobresaliente o con varios apéndices distribuidos a lo largo del perímetro. Este reborde o los apéndices y/o el tramo de casquillo del elemento de muelle pueden estar construidos aquí con elasticidad de muelle de tal manera que, al introducir el tramo de casquillo en la abertura central de la tuerca de husillo, el reborde o los apéndices entren de golpe en la ranura de la tuerca de husillo y se ensanchen al mismo tiempo con elasticidad de muelle. De esta manera, se asegura que el elemento de muelle esté unido con la tuerca de husillo en forma segura contra pérdida.

El tramo de muelle de forma de plato del elemento de muelle presenta preferiblemente en su lado frontal vuelto hacia la tuerca de husillo una estría para bolas. En este caso, se ofrece la posibilidad de que la tuerca de husillo esté provista de otra estría de bolas en su lado frontal vuelto hacia el tramo de muelle de forma de plato, de modo que puedan rodar bolas en las dos estrías de bolas de la tuerca de husillo y del tramo de muelle de forma de plato. Cuando la transmisión de rosca a bolas según la invención está dispuesta en la carcasa, las bolas de este cojinete de bolas axial así formado ruedan en las estrías de bolas de la tuerca de husillo y del elemento de muelle.

Se han logrado resultados especialmente favorables respecto de una formación de ruido no deseada cuando el tramo de muelle de forma de plato del elemento de muelle está bombeado de forma convexa en su extremo libre – es decir, en el perímetro exterior – en dirección a la carcasa. Se asegura de esta manera que el elemento de muelle entre en contacto con la carcasa en la zona del abombamiento convexo. Quedan así excluidos contactos físicos con cantos o empotramientos en la carcasa.

Sin embargo, mientras que con la transmisión de rosca a bolas según la invención se asegura que queden excluidos ruidos de repiqueteo no deseados en el cojinete de cuatro puntos, se puede establecer como otra fuente de ruido no deseada un repiqueteo de inversión adicional de las bolas de la transmisión de rosca a bolas. En consecuencia, para evitar este repiqueteo de inversión adicional no deseado se propone en un perfeccionamiento según la invención que estén previstos varios canales de bolas, estando presionadas las bolas de al menos uno de los canales de bolas contra uno de los flancos de rosca de la estría de bolas de forma helicoidal del husillo y estando presionadas las bolas de al menos otro canal de bolas contra el otro flanco de rosca de la estría de bolas de forma helicoidal del husillo. Como consecuencia de esto, cuando no atacan fuerzas exteriores en la transmisión... [Seguir leyendo]

1. Transmisión de rosca a bolas que comprende una tuerca de husillo (1, 33) dispuesta de forma giratorias sobre un husillo (2, 34) y bolas (3) que circulan en canales de bolas sin fin (4) limitados por la tuerca de husillo (1, 33) y el husillo (2, 34), y un rodamiento, especialmente un cojinete de bolas, a través del cual la tuerca de husillo (1, 33) está axial y radialmente montada en una carcasa (14, 37), estando previsto un elemento de muelle axialmente pretensado (19, 28, 38) para realizar un pretensado axial de la tuerca de husillo (1, 33) con respecto a la carcasa (14, 37) o a una pieza solidaria de la carcasa, caracterizada porque el elemento de muelle (19, 28, 38) se apoya en la tuerca de husillo (1, 33) a través de un cojinete axial.

2. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que el cojinete de bolas está realizado en forma un cojinete (13, 36) de cuatro puntos.

3. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que una de las superficies de soporte del cojinete axial está formada en el lado frontal de la tuerca de husillo (1, 33).

4. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que la otra superficie de soporte del cojinete axial está formada en el elemento de muelle (19, 28).

5. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que el cojinete axial está formado por un rodamiento cuyos cuerpos rodantes ruedan, por un lado, en una superficie de soporte asociada a la tuerca de husillo (1, 33) y, por otro lado, en una superficie de soporte asociada al elemento de muelle (19, 38).

6. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que el elemento de muelle (19, 28) presenta un tramo de muelle (20, 29) de forma de plato que se apoya en la carcasa (14, 37).

7. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 6, en la que el elemento de muelle (19, 28) presenta un tramo de casquillo (21, 30) que se une preferiblemente como una sola pieza con el tramo de muelle (20, 29) de forma de plato y que encaja en la tuerca de husillo (1), estando el elemento de muelle (19, 28) y la tuerca de husillo (1) unidos uno con otra de manera segura contra pérdida.

8. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 7, en la que la tuerca de husillo (1) presenta una ranura periférica (23) en su perímetro interior y el tramo de casquillo (21, 30) del elemento de muelle (19, 28) presenta un reborde radialmente sobresaliente (22, 31) o varios apéndices distribuidos a lo largo del perímetro, encajando el reborde (22, 31) o los apéndices en la ranura periférica (23).

9. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 6, en la que el tramo de muelle (20, 29) de forma de plato del elemento de muelle (19, 28) está provisto de una superficie de rodadura, especialmente una estría de bolas (26), en el lado frontal del mismo que queda vuelto hacia la tuerca de husillo (1).

10. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que la tuerca de husillo (1, 33) y el husillo (2, 34) están provistos de unas respectivas estrías de bolas (5, 6) para las bolas (3).

11. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 10, en la que están previstos varios canales de bolas (4), estando presionadas las bolas (3) de al menos uno de los canales de bolas (4) contra uno de los flancos de rosca de la ranura de bolas (6) de forma helicoidal del husillo (2) y estando presionadas con elasticidad de muelle las bolas (3) de al menos otro canal de bolas (4) contra el otro flanco de rosca de la estría de bolas (6) de forma helicoidal del husillo (2).

12. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 11, en la que los primeros canales de bolas (4) están limitados por la primera tuerca de husillo (1) y en la que los otros canales de bolas están limitados por la otra tuerca de husillo (15a).

13. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 10, en la que la otra tuerca de husillo (15a) pertenece a una transmisión de rosca a bolas auxiliar (15).

14. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 1, en la que el elemento de muelle (19, 28, 38) está dispuesto entre la carcasa (37, 14) y la tuerca de husillo (1, 33).

15. Transmisión de rosca a bolas según la reivindicación 14, en la que el elemento de muelle (19, 28, 38) se apoya, por un lado, en la carcasa (14, 37) y, por otro, en la tuerca de husillo (1, 33).