Un método de ensamblaje de un aparato que comprende:

insertar un anillo de tolerancia (13) en un orificio en un alojamiento,

comprendiendo el anillo de tolerancia: una banda (16) de material elástico que tiene protuberancias corrugadas (2) que se extienden radialmente hacia fuera desde la banda y una porción de guía (14) contigua a, y que se extiende axialmente desde toda la circunferencia de la banda (16), en la que la porción de guía (14) comprende al menos una superficie de guía (15a, 15b) inclinada con relación al eje de la banda de tal manera que el extremo libre de la porción de guía es más ancho que la abertura de la banda, acoplándose las protuberancias del anillo de tolerancia a la pared del orificio cuando el anillo de tolerancia se inserta en el orificio;

insertar un extremo de un árbol en la porción de guía del anillo de tolerancia; y

mover el árbol a lo largo del eje de la banda adentro de la banda, de manera que la banda se acople al árbol

Ensamblaje de anillo de tolerancia.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a ensamblajes de anillo de tolerancia, en los que un anillo de tolerancia proporciona un ajuste con apriete entre piezas de un ensamblaje, donde una primera pieza tiene una porción cilíndrica ubicada en un orificio cilíndrico de una segunda pieza. La invención se refiere especialmente a ensamblajes que tienen un anillo de tolerancia que proporciona un ajuste con apriete entre un componente cilíndrico como un árbol o un cojinete y un alojamiento para el árbol.

Las técnicas de ingeniería mejoradas han resultado en la necesidad de una mayor precisión de las piezas de las máquinas, aumentando los costes de fabricación. Se requieren tolerancias muy restringidas cuando se emplean ajustes a presión, acanaladuras, pasadores o chaveteros para transmitir par en aplicaciones como poleas, volantes de inercia o árboles de transmisión.

Se pueden usar anillos de tolerancia para proporcionar un ajuste con apriete entre piezas requeridas para transmitir par. Los anillos de tolerancia proporcionan un medio de bajo coste para proporcionar un ajuste con apriete entre piezas que pueden no estar maquinadas a dimensiones exactas. Los anillos de tolerancia tienen una serie de otras ventajas potenciales, como la compensación de diferentes coeficientes de expansión lineales entre las piezas, que permite un rápido ensamblaje del aparato, y durabilidad.

Un anillo de tolerancia generalmente comprende una tira de material elástico, por ejemplo, un metal como acero para resortes, cuyos extremos se juntan para formar un anillo. Una banda de protuberancias se extienden radialmente hacia fuera desde el anillo, o radialmente hacia dentro hacia el centro del anillo. Usualmente, las protuberancias son formaciones, posiblemente formaciones normales, como corrugaciones, arrugas u ondas.

Cuando el anillo se ubica en el espacio anular entre, por ejemplo, un árbol y un orificio en un alojamiento en el que se ubica el árbol, las protuberancias se comprimen. Cada protuberancia actúa como un resorte y ejerce una fuerza radial contra el árbol y la superficie del orificio, proporcionando un ajuste con apriete entre el árbol y el alojamiento. La rotación del alojamiento o el árbol producirá una rotación similar en el otro del árbol o el alojamiento, ya que se transmite par por el anillo de tolerancia. Habitualmente, la banda de protuberancias está flanqueada axialmente por regiones anulares del anillo que no tienen formaciones (conocidas en la técnica como "regiones no formadas" del anillo de tolerancia).

Aunque los anillos de tolerancia comprenden normalmente una tira de material elástico que está curvado para permitir la fácil formación de un anillo solapando los extremos de la tira, un anillo de tolerancia también se puede fabricar como una banda anular. El término "anillo de tolerancia" como se usa de ahora en adelante incluye ambos tipos de anillo de tolerancia. El término "árbol" como se usa de ahora en adelante incluye cualquier componente del ensamblaje con una porción cilíndrica, como un árbol o un cojinete.

Se pueden producir problemas durante el ensamblaje de las piezas que usan anillos de tolerancia. Ya que el anillo de tolerancia requiere un ajuste apretado en el aparato, puede haber abrasión entre el anillo y varias piezas del aparato, la cual desprende pequeños fragmentos de la superficie de las piezas afectadas. Estos fragmentos se conocen en la técnica como partículas. En particular, las partes de las protuberancias distales a la banda del anillo pueden generar partículas cuando se deslizan con relación a la(s) pieza(s) del aparato. En ciertos aparatos, como un disco duro de ordenador donde la limpieza es esencial, la producción de partículas es extremadamente indeseada, ya que las partículas pueden perjudicar la función del aparato.

Si el material del alojamiento (por ejemplo, aluminio) es más blando que el material del árbol (por ejemplo, acero), puede ser deseable hacer que las protuberancias se deslicen con relación al árbol durante el ensamblaje para minimizar la producción de partículas. Normalmente, para este tipo de disposición, las protuberancias del anillo de tolerancia apuntan hacia dentro.

Para un aparato que incluye un cojinete, sin embargo, también puede ser deseable que el cojinete tenga el anillo de tolerancia colocado en el mismo, y las protuberancias se acoplen a la superficie del cojinete en el alojamiento, es decir, que las protuberancias apunten hacia fuera. La disposición puede ser útil cuando el anillo de tolerancia distribuye par desde el alojamiento al cojinete, ya que la carga se distribuye de manera uniforme por una gran área de contacto del árbol proporcionada por el anillo de tolerancia. Cuando el área de superficie no está maximizada, por ejemplo cuando las protuberancias se acoplan al cojinete bajo carga, puede haber problemas con un efecto conocido como "ondulación de par" donde el par en el cojinete no se genera a un nivel continuo. Es preferible que la carga sea distribuida por un área lo más grande posible, por ejemplo por la base de las protuberancias del anillo de tolerancia.

Puede ser ventajoso proporcionar en el orificio un anillo de tolerancia con protuberancias hacia fuera y colocar el árbol dentro del anillo. En esta disposición, aunque puede haber una producción de partículas reducida ya que las protuberancias no se deslizan con relación a un componente del aparato, aún así se pueden producir partículas, ya que el extremo del árbol puede rozar contra el canto del anillo de tolerancia durante el ensamblaje debido al ajuste apretado entre el anillo de tolerancia y el árbol.

De forma alternativa, puede ser ventajoso colocar en el árbol un anillo de tolerancia con protuberancias hacia dentro, e insertar el árbol y el anillo de tolerancia en el orificio. Aunque las protuberancias hacia dentro no rocen contra la superficie del orificio, se pueden producir partículas cuando el canto del anillo de tolerancia roza contra el borde del orificio en el alojamiento, debido al ajuste apretado entre el anillo y el alojamiento.

La necesidad de reducir o eliminar la producción de partículas puede por lo tanto imponer restricciones en el tipo de anillo de tolerancia usado. El anillo de tolerancia que minimiza la producción de partículas puede no ser la mejor elección para el funcionamiento del aparato.

El documento JP-A-59-166711 da a conocer un casquillo que se monta entre un árbol y un alojamiento. El casquillo tiene un perfil exterior en forma de V y en el funcionamiento normal la base de la V entra en contacto con el árbol y los brazos entran en contacto con el alojamiento. El casquillo también tiene proyecciones dentro de la V que entran en contacto con el alojamiento cuando la estructura está sometida a impacto en las otras cargas extremas.

El documento US-A-4981390 da a conocer una disposición en la que un árbol se monta en un alojamiento usando un anillo de tolerancia. En algunas formas de realización el árbol tiene un disco en el mismo con el anillo de tolerancia montado en la periferia de ese disco y mantenido en su sitio mediante pestañas en el anillo de tolerancia.

Sumario de la invención

Por lo tanto, un primer aspecto de la presente invención propone un método de ensamblaje de un aparato que comprende:

insertar un anillo de tolerancia en un orificio en un alojamiento, comprendiendo el anillo de tolerancia: una banda de material elástico que tiene protuberancias corrugadas que se extienden radialmente hacia fuera desde la banda, y una porción de guía contigua a, y que se extiende axialmente desde toda la circunferencia de la banda, en la que la porción de guía comprende al menos una superficie de guía inclinada con relación al eje de la banda de tal manera que el extremo libre de la porción de guía es más ancho que la abertura de la banda, acoplándose las protuberancias del anillo de tolerancia a la pared del orificio cuando el anillo de tolerancia se inserta en el orificio;

insertar un extremo de un árbol en la porción de guía del anillo de tolerancia; y

mover el árbol a lo largo del eje de la banda adentro de la banda, de manera que la banda se acople al árbol.

Un segundo aspecto de la presente invención propone un método de ensamblaje de un aparato, que comprende:

montar un anillo de tolerancia en un árbol, comprendiendo el anillo de tolerancia...

1. Un método de ensamblaje de un aparato que comprende:

insertar un anillo de tolerancia (13) en un orificio en un alojamiento, comprendiendo el anillo de tolerancia: una banda (16) de material elástico que tiene protuberancias corrugadas (2) que se extienden radialmente hacia fuera desde la banda y una porción de guía (14) contigua a, y que se extiende axialmente desde toda la circunferencia de la banda (16), en la que la porción de guía (14) comprende al menos una superficie de guía (15a, 15b) inclinada con relación al eje de la banda de tal manera que el extremo libre de la porción de guía es más ancho que la abertura de la banda, acoplándose las protuberancias del anillo de tolerancia a la pared del orificio cuando el anillo de tolerancia se inserta en el orificio;

insertar un extremo de un árbol en la porción de guía del anillo de tolerancia; y

mover el árbol a lo largo del eje de la banda adentro de la banda, de manera que la banda se acople al árbol.

2. Un método de ensamblaje de un aparato, que comprende:

montar un anillo de tolerancia (22) en un árbol, comprendiendo el anillo de tolerancia una banda (23) de material elástico que tiene protuberancias corrugadas (2) que se extienden radialmente hacia dentro hacia el eje de la banda, y una porción de guía (24a, 24b) contigua a, y que se extiende axialmente desde toda la circunferencia de la banda, en el que la porción de guía (24a, 24b) comprende al menos una superficie de guía inclinada con relación al eje de la banda de tal manera que el extremo libre de la porción de guía es más estrecho que la abertura de la banda, acoplándose la protuberancia del anillo de tolerancia al árbol;

insertar la porción de guía del anillo de tolerancia en un orificio en un alojamiento; y

mover el árbol y el anillo de tolerancia axialmente adentro del orificio de tal manera que la banda se acople a la pared del orificio.

3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el ángulo de inclinación de la al menos una superficie de guía con relación a dicho eje es constante a lo largo de la longitud de la superficie de guía.