Un acoplamiento de rueda libre (74) que comprende: una placa con muescas (76) y una placa anular de acoplamiento con cavidades (78) colocadas cara a cara,

la una con respecto a la otra, a lo largo de un eje común (80); dicha placa con cavidades (78) posee cavidades para puntales (82) dispuestas en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje común (80); la placa con muescas (76) posee huecos de muescas (90) en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje común (80) y ubicados en una relación de yuxtaposición con respecto a las mencionadas cavidades para puntales (82); dicha placa con muescas (76) incluye un carril circular interior (96) en un lado radialmente interior de los huecos de muescas (90) y un carril circular exterior (98) en un lado radialmente exterior de los huecos de muescas (90); y puntales que transmiten par (94) en las mencionadas cavidades para puntales (82), pudiendo cada puntal (94) pivotar para engranarse con uno de los mencionados huecos de muescas (90), permitiendo así la transferencia de par unidireccional entre las mencionadas placas (76 y 78), y en donde cada puntal posee una esquina (108 y 110);

que se caracteriza porque:

cada cavidad para puntales (82) ha sido ampliada lo suficiente como para permitir un movimiento deslizante radial de su puntal respectivo (94), posibilitando así que cada esquina (108 y 110) de cada puntal (94) sea soportada selectivamente por el mencionado carril circular interior (96) o el mencionado carril circular exterior (98) con el fin de impedir que los puntales (94) golpeen contra los huecos de las muescas (96) cuando la placa con muescas (76) y la placa con cavidades (78) rotan en sentido contrario la una con respecto a la otra

Ensamblaje de acoplamiento de rueda libre.

Campo técnico

Esta invención se refiere a un ensamblaje de acoplamiento de rueda libre que incluye cavidades ampliadas para puntales, de manera que dichos puntales se puedan mover radialmente para ser soportados por un carril interior o exterior adyacente a los huecos de muescas con el fin de impedir que los puntales golpeen contra los huecos de muescas.

Antecedentes

La invención está adaptada especialmente para su uso en ensamblajes de estátor para transmisiones de convertidor de par en los sistemas de propulsión de vehículos de automoción. Sin embargo, esta invención también puede utilizarse en otras aplicaciones, como por ejemplo en accionamientos por transferencia de par y accionamientos por cadena que requieren un acoplamiento de rueda libre en una trayectoria de flujo de par.

Las transmisiones de convertidor de par incluyen un ensamblaje de estátor, el cual posee un núcleo de estátor fijado a un eje de manguito estacionario y palas de estátor situadas entre una sección de salida de flujo toroidal de una turbina hidrocinética y la sección de entrada de flujo toroidal de un propulsor hidrocinético. Las palas del estátor cambian la dirección del componente tangencial del vector de velocidad del flujo toroidal en la sección de salida de la turbina con anterioridad a la entrada del flujo toroidal a la sección de entrada del propulsor. Esto permite la multiplicación de par a medida que el convertidor hidrocinético transmite potencia del motor a un elemento de entrada de potencia de un engranaje de relación múltiple en el mecanismo de transmisión.

Es una práctica bien conocida, en el ámbito de las transmisiones de automoción, diseñar el ensamblaje de estátor de una transmisión de convertidor de par hidrocinética con un núcleo de estátor adaptado para recibir un acoplamiento de rueda libre que posee un anillo exterior y un anillo interior; el anillo interior está unido mediante ranuras a un eje de manguito estacionario y el anillo exterior es arrastrado o impulsado por la sección con palas del ensamblaje de estátor. El anillo exterior normalmente está accionado por una leva para proporcionar una pluralidad de superficies de leva que pueden engranarse a rodillos de acoplamiento de rueda libre. El acoplamiento de rueda libre permite la producción de par de reacción desde las palas del estátor al eje de manguito estacionario cuando el convertidor de par se encuentra en un modo de multiplicación de par. Los rodillos y las superficies de leva con las que interactúan permiten un movimiento de rueda libre de la sección con palas del convertidor cuando el convertidor de par se encuentra en modo de acoplamiento.

El anillo exterior de un acoplamiento de estátor de rueda libre convencional es encajado mediante chavetas o ranuras en una apertura central en el núcleo del estátor. Se mantiene fijo en su lugar gracias a anillos de retención ubicados en estrías específicas para los anillos de retención mecanizadas en el núcleo del estátor.

Mi patente estadounidense anterior nº 5.597.057, que es propiedad del beneficiario de la presente invención, proporciona un ensamblaje de acoplamiento de rueda libre mejorada que posee una placa anular de acoplamiento con cavidades, equipada también con cavidades para puntales, y una placa con muescas ubicada cara a cara con la placa con cavidades. La placa con muescas incluye huecos de muescas en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje y dispuestos en una relación de yuxtaposición con respecto a las cavidades para puntales. Los puntales que transmiten par están ubicados en las cavidades para puntales y están predispuestos, gracias a un resorte, a acoplarse con los huecos de las muescas.

Son deseables mejoras adicionales en los diseños de acoplamiento de rueda libre, especialmente aquellas mejoras que tengan como objetivo reducir los costes de fabricación y eliminar los problemas causados por el desgaste. Por ejemplo, un posible problema relacionado con el diseño de acoplamiento de rueda libre mencionado anteriormente es que los puntales "golpean" o "vibran contra" los huecos de las muescas de la placa con muescas y pueden generar un cierto nivel de ruido. Asimismo, el desgaste del puntal en las superficies superior y del borde durante la rotación libre puede constituir otro problema. También es deseable eliminar la necesidad de lubricación constante y controlada.

Divulgación de la invención

La presente invención supone una mejora con respecto a diseños anteriores de acoplamientos de rueda libre al suministrar cavidades ampliadas para puntales que permiten un movimiento deslizante radial de los puntales, de manera que dichos puntales puedan ser soportados por un carril interior o exterior de la placa con muescas a fin de impedir que los puntales golpeen contra los huecos de las muescas, reducir los problemas de desgaste y eliminar los requisitos de control de lubricación.

De acuerdo con la invención, se proporciona un acoplamiento de rueda libre que comprende: una placa con muescas y una placa anular de acoplamiento con cavidades colocadas cara a cara, la una con respecto a la otra, a lo largo de un eje común; dicha placa con cavidades posee cavidades para puntales dispuestas en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje; la placa con muescas posee huecos de muescas (90) en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje común y ubicados en una relación de yuxtaposición con respecto a las mencionadas cavidades para puntales; dicha placa con muescas incluye un carril circular interior en un lado radialmente interior de los huecos de muescas y un carril circular exterior en un lado radialmente exterior de los huecos de muescas; y puntales que transmiten par en las mencionadas cavidades para puntal, pudiendo cada puntal pivotar para engranarse con uno de los mencionados huecos de muescas, permitiendo así la transferencia de par unidireccional entre las mencionadas placas, y en donde cada puntal posee una esquina. Véase a este respecto US-A-5597057.

La invención se caracteriza porque:

cada cavidad para puntal ha sido ampliada lo suficiente como para permitir un movimiento deslizante radial de su puntal respectivo, posibilitando así que cada esquina de puntal sea soportada selectivamente por el mencionado carril circular interior o el mencionado carril circular exterior con el fin de impedir que los puntales golpeen contra los huecos de las muescas cuando la placa con muescas y la placa con cavidades rotan en sentido contrario la una con respecto a la otra.

En una realización de la invención, cada cavidad para puntal está configurada para permitir el movimiento radial de cada puntal hacia el exterior como resultado de una fuerza centrífuga que actúa sobre el puntal, de manera que la primera esquina está soportada por el carril circular exterior durante una contrarrotación a alta velocidad.

En una realización alternativa, cada cavidad para puntal está configurada para permitir el movimiento radial de cada puntal hacia el interior hasta alcanzar una posición en la que la segunda esquina está soportada por el carril circular interior, como consecuencia de una resistencia viscosa que causa el movimiento pivotante del puntal a medida que se incrementa la velocidad de rotación.

La invención descrita en el presente elimina el ruido producido por los puntales cuando éstos golpean la placa con muescas y elimina los problemas de desgaste de las superficies superior y del borde del puntal durante la rotación libre. También elimina los problemas de desgaste del resorte de muelle contra la parte inferior del puntal y elimina los requisitos de control de lubricación. Este diseño no añade ningún coste al proceso de fabricación y ofrece una mayor flexibilidad por lo que respecta a materiales alternativos para los diversos componentes.

En consecuencia, uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un diseño de acoplamiento de rueda libre mejorado en el que se elimine el ruido producido por los puntales al golpear contra la placa con muescas.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un ensamblaje de acoplamiento de rueda libre mejorado en el que se reduzcan significativamente los requisitos de volumen de lubricación por fluidos y se eliminen los requisitos de control de lubricación.

Otro objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un ensamblaje de acoplamiento de rueda libre mejorado cuya fabricación resulte más económica y ofrezca una mayor flexibilidad por lo que respecta...

1. Un acoplamiento de rueda libre (74) que comprende: una placa con muescas (76) y una placa anular de acoplamiento con cavidades (78) colocadas cara a cara, la una con respecto a la otra, a lo largo de un eje común (80); dicha placa con cavidades (78) posee cavidades para puntales (82) dispuestas en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje común (80); la placa con muescas (76) posee huecos de muescas (90) en posiciones espaciadas de forma angular alrededor del eje común (80) y ubicados en una relación de yuxtaposición con respecto a las mencionadas cavidades para puntales (82); dicha placa con muescas (76) incluye un carril circular interior (96) en un lado radialmente interior de los huecos de muescas (90) y un carril circular exterior (98) en un lado radialmente exterior de los huecos de muescas (90); y puntales que transmiten par (94) en las mencionadas cavidades para puntales (82), pudiendo cada puntal (94) pivotar para engranarse con uno de los mencionados huecos de muescas (90), permitiendo así la transferencia de par unidireccional entre las mencionadas placas (76 y 78), y en donde cada puntal posee una esquina (108 y 110);

que se caracteriza porque:

cada cavidad para puntales (82) ha sido ampliada lo suficiente como para permitir un movimiento deslizante radial de su puntal respectivo (94), posibilitando así que cada esquina (108 y 110) de cada puntal (94) sea soportada selectivamente por el mencionado carril circular interior (96) o el mencionado carril circular exterior (98) con el fin de impedir que los puntales (94) golpeen contra los huecos de las muescas (96) cuando la placa con muescas (76) y la placa con cavidades (78) rotan en sentido contrario la una con respecto a la otra.

2. El acoplamiento de rueda libre (74) de la reivindicación 1, en el que la mencionada placa con cavidades (78) forma parte integral de un cuerpo de acoplamiento, y la mencionada placa con muescas (76) está ubicada dentro del cuerpo de acoplamiento.

3. El acoplamiento de rueda libre (74) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que para cada puntal (94) el mencionado movimiento radial comprende un movimiento pivotante.

4. El acoplamiento de rueda libre (74) de la reivindicación 3, en el que la mencionada placa con muescas (76) incluye el mencionado carril circular exterior (98), y en el que cada cavidad para puntal (82) está configurada para permitir un movimiento pivotante de cada puntal (92) alrededor del eje del puntal (A), el cual es paralelo al mencionado eje común (80), hasta llegar a una posición en la que la mencionada esquina (108') está soportada por el mencionado carril circular exterior (98') durante una contrarrotación a alta velocidad.

5. El acoplamiento de rueda libre (74) de la reivindicación 3, en el que la mencionada placa con muescas (76') incluye el mencionado carril circular interior (96'), la mencionada placa con cavidades (78) es estacionaria y cada una de las mencionadas cavidades para puntales (82) está configurada para permitir el movimiento pivotante de cada puntal (94) alrededor de un eje de puntal (B), el cual es paralelo al mencionado eje común (80), hasta llegar a una posición en la que la mencionada esquina (110') está soportada por el mencionado carril circular interior (96').

6. El acoplamiento de rueda libre (74) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la mencionada placa con muescas (76) incluye el mencionado carril circular exterior (98), y cada una de las mencionadas cavidades para puntales (82) está configurada para permitir el movimiento deslizante radial de cada puntal (94) hasta llegar a una posición en la que la mencionada esquina (108) está soportada por el mencionado carril circular exterior (98) durante una contrarrotación a alta velocidad.

7. El acoplamiento de rueda libre (74) de cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en el que la mencionada placa con muescas (76') incluye el mencionado carril circular interior (96'), la mencionada placa con cavidades (78) es estacionaria y cada una de las mencionadas cavidades para puntales (88) está configurada para permitir el movimiento deslizante radial de cada puntal (94) hasta llegar a una posición en la que la mencionada esquina (110') está soportada por el mencionado carril circular interior (96').

8. El acoplamiento de rueda libre (74) de cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en la que cada una de las mencionadas cavidades para puntales (82) está configurada para permitir el mencionado movimiento deslizante radial de cada puntal (94) hasta llegar a una posición en la que la mencionada esquina (108) está soportada por al menos uno de los mencionados carriles circulares interior (96) y exterior (98), y las mencionadas placa con muescas (76) y placa anular de acoplamiento con cavidades (78) están configuradas de manera que se produce el mencionado movimiento deslizante radial de los puntales (94) a una velocidad de rotación relativa predeterminada.

9. El acoplamiento de rueda libre (74) de la reivindicación 7, en el que la placa con muescas (76'), la placa anular de acoplamiento con cavidades (78') y el puntal (94') están configurados de tal manera que una resistencia viscosa (D) y de fricción provoca el mencionado movimiento deslizante de cada puntal (94') a la mencionada posición en la que la esquina (110') está soportada por dicho carril circular interior (96').