Método de montaje y aparato.

Un método de montaje de un anillo de tolerancia (18) entre las superficies opuestas de un componente interior

(12) y un componente exterior (14) para proporcionar un ajuste de interferencia entre los mismos, estando loscomponentes interior y exterior (12 y 14) dispuestos para acoplarse entre sí, y consistiendo el anillo de tolerancia(18) en una banda anular de material elástico para acoplarse con una superficie opuesta de uno de los componentesinterior y exterior (12 y 14), teniendo la banda anular una pluralidad de salientes deformables (20) que se extiendenradialmente desde la misma para acoplarse a la superficie opuesta del otro de los componentes interior y exterior(12 y 14), cuyo método comprende:

montar el anillo de tolerancia (18) en uno de los componentes interior y exterior (12 y 14), por lo que los salientesson recibidos en una porción rebajada (22) en ese componente;

acoplar parcialmente los componentes interiores y exteriores (12 y 14); y

completar el acoplamiento provocando un movimiento relativo entre el anillo de tolerancia (18) y la porción rebajada(22) para hacer que los salientes (20) abandonen la porción rebajada (22) y se compriman entre los componentesinterior y exterior (12 y 14) acoplados,

caracterizado porque el movimiento relativo en el anillo de tolerancia (18) y la porción rebajada (22) es unmovimiento axial.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2009/005586.

Solicitante: Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Ltd.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Binley Business Park Coventry CV3 2TT REINO UNIDO.

Inventor/es: SLAYNE,ANDREW R.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ACOPLAMIENTOS PARA LA TRANSMISION DE MOVIMIENTOS... > Acoplamientos para establecer una unión rígida... > F16D1/08 (con un medio de apriete; con un medio y chaveta longitudinal)

PDF original: ES-2447591_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método de montaje y aparato Campo de la invención Esta invención se refiere a un aparato que comprende componente interior y exterior de acoplamiento conjugado, que se montan juntos usando un anillo de tolerancia. Por ejemplo, el aparato se puede utilizar para montar de un brazo sobre un cojinete para formar un pivote.

Antecedentes Se puede utilizar un anillo de tolerancia para conectar entre sí componentes interior y exterior de acoplamiento conjugado. Por ejemplo, se puede intercalar un anillo de tolerancia entre un eje que se encuentra en un orificio correspondiente formado en una carcasa, o puede actuar como un limitador de fuerza para permitir que se transmita un par entre el eje y la carcasa. El uso de un anillo de tolerancia puede absorber pequeñas variaciones en el diámetro de los componentes interior y exterior sin afectar sustancialmente a su interconexión.

Típicamente, un anillo de tolerancia comprende una banda de material elástico, por ejemplo un metal tal como acero para resortes, cuyos extremos se llevan el uno hacia el otro para formar un anillo. Se puede extender radialmente una tira de salientes desde el anillo ya sea exteriormente o interiormente hacia el centro del anillo. Los salientes pueden ser formaciones, posiblemente formaciones regulares, tales como acanaladuras, crestas, ondas o dedos. La banda puede incluir una región no formada desde la que se extiendan los salientes, por ejemplo, en una dirección radial.

Cuando está en uso, el anillo de tolerancia puede estar situado entre los componentes, por ejemplo en el espacio anular entre el eje y el orificio en la carcasa, de tal manera que los salientes se comprimen entre los componentes interior y exterior. Cada saliente puede actuar como un resorte y ejercer una fuerza radial contra los componentes, proporcionando de este modo un ajuste de interferencia entre ellos. La rotación del componente interior o exterior puede producir la rotación similar en el otro componente al transmitir el anillo el par. Del mismo modo, el movimiento lineal de cualquiera de los componentes puede producir un movimiento lineal similar en el otro componente al transmitir el anillo la fuerza lineal.

Si se aplican fuerzas (de rotación o lineales) a uno o ambos componentes interior y exterior de tal manera que la fuerza resultante entre los componentes esté por encima de un valor umbral, los componentes interior y exterior se pueden mover el uno respecto al otro, es decir, el anillo de tolerancia puede permitirles que deslicen.

Aunque los anillos de tolerancia comprenden normalmente una tira de material elástico que es curvada para permitir la fácil formación de un anillo, por ejemplo, por el solapamiento de los extremos de la tira, también pueden fabricarse a modo de banda anular.

Durante el montaje del aparato con un ajuste de interferencia entre los componentes, típicamente se puede mantener un anillo de tolerancia estacionario con respecto a un primer componente (interior o exterior) , mientras que un segundo componente se mueve en acoplamiento con el primer componente, contactando y comprimiendo de ese modo los salientes del anillo de tolerancia para proporcionar el ajuste de interferencia. La cantidad de fuerza requerida para montar el aparato puede depender de la rigidez de los salientes y el grado de compresión requerida. Del mismo modo, la carga transmitida por el anillo de tolerancia en su posición final y por lo tanto la cantidad de fuerza de retención proporcionada o el par que puede transmitirse también puede depender del tamaño de la fuerza de compresión y de la rigidez y / o de la configuración de los salientes.

Un ejemplo de la utilización de un anillo de tolerancia se encuentra en el montaje de un pivote de una unidad de disco duro (HDD) , donde el anillo de tolerancia puede proporcionar una retención axial entre un eje de pivote giratorio y un brazo montado en el mismo. En los montajes de pivote convencionales, el anillo de tolerancia puede proporcionar un ajuste de interferencia entre el brazo y un cojinete montado en el eje.

Se pueden presentar problemas durante el montaje de las piezas que usan anillos de tolerancia. Dado que el anillo de tolerancia requiere un ajuste apretado entre sus partes adyacentes, puede haber abrasión entre el anillo y varias piezas del aparato, lo que elimina pequeños fragmentos de la superficie de las piezas afectadas. Estos fragmentos se conocen en el estado de la técnica como partículas. En particular, las partes de los salientes distales a la banda del anillo pueden generar partículas cuando se deslizan con respecto a la (s) parte (s) del aparato con la (s) que entran en contacto durante el montaje. En ciertos aparatos, una tal unidad de disco duro de ordenador en la que la limpieza es esencial, la producción de partículas es extremadamente indeseable, ya que las partículas pueden afectar negativamente a la función del aparato.

El documento EP 1 886 895 A1 se refiere a un método de ensamblaje de un anillo de tolerancia entre las superficies opuestas de un eje y una carcasa para proporcionar un ajuste de interferencia. El método comprende montar el anillo de tolerancia en la superficie de la cara interna de la carcasa, con lo que salientes orientados radialmente hacia dentro del anillo de tolerancia se reciben en porciones rebajadas en el eje, o montar del anillo de tolerancia como la superficie externa del eje, con lo que salientes orientados radialmente hacia fuera del anillo de tolerancia se reciben en partes rebajadas en la carcasa; acoplando parcialmente el eje y la carcasa; y completando el acoplamiento al provocar un movimiento rotacional relativo entre el anillo de tolerancia y las partes rebajadas.

El documento EP 1 731 783 se refiere a un aparato que comprende una carcasa con un orificio, un eje, y un limitador de fuerza que incluye una banda de material elástico que tiene una tira de protuberancias que se extienden a lo largo de ella.

JP 2002 130310 describe una unidad de cojinete que comprende un anillo de tolerancia que incluye una banda anular de material elástico que tiene una pluralidad de salientes deformables que se extiende radialmente desde el mismo. Una región circunferencial en la banda anular desde la que se extienden los salientes tiene un diámetro mayor que una región circunferencial no formada situada axialmente adyacente a la misma.

Resumen Objeto de la presente invención es un método de montaje de un anillo de tolerancia entre superficies opuestas de un componente interior y un componente exterior como se definen en la reivindicación 1, un conjunto de montaje como el definido en las a reivindicaciones 4 y 5, un anillo de tolerancia como se define en la reivindicación 6, y una disposición de pre-montaje como se define en la reivindicación 9. Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización particulares del mismo.

La generación de partículas se puede minimizar reduciendo la cantidad de contacto de deslizamiento que se produce durante el montaje de un anillo de tolerancia entre los componentes de un aparato. Uno de los componentes incluye una parte rebajada. En ese componente se monta un anillo de tolerancia en una configuración de pre-montaje en la que la porción rebajada recibe salientes del anillo de tolerancia. En la configuración de premontaje, el anillo de tolerancia ocupa un estado inactivo o relajado en el que se puede colocar con respecto a otros componentes sin sustancialmente compresión de los salientes. Esta configuración permite que los componentes del aparato se acerquen a sus posiciones finales de montaje antes de que se produzca cualquier deslizamiento relativo (y por lo tanto generación de partículas) . Para completar el montaje, el anillo de tolerancia se transfiere desde el estado inactivo a un estado operativo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de montaje de un anillo de tolerancia (18) entre las superficies opuestas de un componente interior

(12) y un componente exterior (14) para proporcionar un ajuste de interferencia entre los mismos, estando los componentes interior y exterior (12 y 14) dispuestos para acoplarse entre sí, y consistiendo el anillo de tolerancia

(18) en una banda anular de material elástico para acoplarse con una superficie opuesta de uno de los componentes interior y exterior (12 y 14) , teniendo la banda anular una pluralidad de salientes deformables (20) que se extienden radialmente desde la misma para acoplarse a la superficie opuesta del otro de los componentes interior y exterior (12 y 14) , cuyo método comprende:

montar el anillo de tolerancia (18) en uno de los componentes interior y exterior (12 y 14) , por lo que los salientes son recibidos en una porción rebajada (22) en ese componente;

acoplar parcialmente los componentes interiores y exteriores (12 y 14) ; y

completar el acoplamiento provocando un movimiento relativo entre el anillo de tolerancia (18) y la porción rebajada (22) para hacer que los salientes (20) abandonen la porción rebajada (22) y se compriman entre los componentes interior y exterior (12 y 14) acoplados,

caracterizado porque el movimiento relativo en el anillo de tolerancia (18) y la porción rebajada (22) es un movimiento axial.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el acoplamiento parcial de los componentes interior y exterior (12 y 14) incluye mover el anillo de tolerancia (18) a su posición en uso con respecto al componente sin la porción rebajada y completar el acoplamiento incluye mover el componente con la porción rebajada (22) con respecto al anillo de tolerancia (18) .

3. El método de la reivindicación 1, en el que la porción rebajada (22) es de entre aproximadamente 90% a 150% de la modificación en la extensión radial de los salientes (20) cuando están comprimidos.

4. Un conjunto de montaje que comprende:

un componente exterior (14) ,

un componente interior (12) dispuesto para acoplarse con el componente exterior (14) , y

un anillo de tolerancia (18) situado entre las superficies opuestas de los componentes interior y exterior (12, 14) para proporcionar un ajuste de interferencia entre los mismos, consistiendo el anillo de tolerancia (18) en una banda anular de material elástico para el montaje en la superficie vuelta hacia fuera del componente interior (12) , teniendo la banda anular un pluralidad de salientes deformables (20) que se extienden radialmente hacia fuera desde la misma para acoplarse a la superficie vuelta hacia dentro del componente y exterior (14) ,

en el que la superficie vuelta hacia dentro del componente exterior (14) incluye una porción rebajada (40) para recibir los salientes (20) durante el acoplamiento de los componentes interior y exterior (12 y 14) y una porción de montaje (44) situada adyacente a la porción rebajada (40) para contactar con los salientes (20) en un estado operativo, teniendo la porción de montaje (44) un primer diámetro y teniendo la porción rebajada (40) un segundo diámetro mayor que el primer diámetro, caracterizado porque la porción de montaje (44) está situada axialmente adyacente a la porción rebajada (40) .

5. Un conjunto de montaje que comprende:

un componente exterior (14) ,

un componente interior (12) dispuesto para acoplarse con el componente exterior (14) , y

un anillo de tolerancia (18) situado entre las superficies opuestas de los componentes interior y exterior (12, 14) para proporcionar un ajuste de interferencia entre los mismos, consistiendo el anillo de tolerancia (18) en una banda anular de material elástico para el montaje en la superficie vuelta hacia dentro del componente exterior (14) , teniendo la banda anular un pluralidad de salientes deformables (20) que se extienden radialmente hacia dentro desde la misma para acoplarse a la superficie vuelta hacia fuera del componente interior (12) ,

en el que la superficie vuelta hacia fuera del componente interior (12) tiene una porción rebajada (22) para recibir los salientes (20) durante el acoplamiento de los componentes interior y exterior (12 y 14) , y una porción de montaje

(24) situada adyacente a la porción rebajada (22) para contactar con los salientes (20) en un estado operativo, teniendo la porción de montaje (24) un primer diámetro y teniendo la porción rebajada (22) un segundo diámetro más pequeño que el primer diámetro, caracterizado porque la porción de montaje (24) está situada axialmente adyacente a la porción rebajada (22) .

6. Un anillo de tolerancia (34) para situarse entre las superficies opuestas de un componente interior (12) y un componente exterior (14) para proporcionar un ajuste de interferencia entre los mismos, consistiendo el anillo de tolerancia (34) en una banda anular de material elástico que tiene una pluralidad de salientes (36) deformables que se extienden radialmente hacia fuera desde la misma, caracterizado porque una región circunferencial en la banda anular desde la que se extienden los salientes (36) tiene un diámetro más pequeño que el de una región circunferencial no formada situada axialmente adyacente a la misma.

7. El anillo de tolerancia (34) de la reivindicación 6, en el que la región circunferencial con salientes (36) es una porción de cintura.

8. El anillo de tolerancia (34) de la reivindicación 7, en el que la diferencia de diámetros entre la porción de cintura y la región circunferencial no formada está dispuesta de tal manera que los salientes (36) no se extienden radialmente más allá de la región circunferencial sin forma.

9. Una disposición de pre-montaje que comprende un anillo de tolerancia (18) montado en un componente, consistiendo el anillo de tolerancia (18) en una banda anular de material elástico que tiene una pluralidad de salientes deformables (20) que se extienden radialmente desde la misma, y teniendo el componente una superficie circunferencial para entrar en contacto con el anillo de tolerancia, cuya superficie incluye una porción de acoplamiento para contactar con los salientes (20) del anillo de tolerancia (18) cuando se encuentra en un estado operativo, y una porción rebajada (22) situada adyacente a la porción de acoplamiento y que tiene un diámetro distinto de la porción de acoplamiento, en el que el anillo de tolerancia (18) está montado desplazado con respecto al componente de tal manera que los salientes (20) se reciben en la porción rebajada (22) ,

caracterizado porque la porción rebajada (22) está situada axialmente adyacente a la porción de acoplamiento y porque el anillo de tolerancia está montado axialmente desplazado con respecto al componente.

10. El pre-montaje de la reivindicación 9, en el que el anillo de tolerancia (18) sobresale axialmente desde el componente.

11. El pre-montaje de la reivindicación 10, en el que los salientes (20) incluyen dos juegos separados axialmente de ondas que se extienden circunferencialmente, y un juego de ondas está recibido en la porción rebajada (22) y el otro juego está fuera del componente.