Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico que comprende: un conjunto de arandelas de presión (36);

un conjunto de discos de fricción (34), estando intercaladas las arandelas de presión (36) entre los discos de fricción (34); un alojamiento (12); una armadura (48) provista de un eje y dispuesta en el alojamiento (12), definiendo la armadura (48) y el alojamiento (12) un huelgo de aire radial (72) entre los mismos, definiendo la armadura (48) una cavidad interior en la misma y sosteniendo el conjunto de arandelas de presión (36) en la cavidad interior para el movimiento longitudinal relativo hacia la armadura (48) pero contra el movimiento de giro con relación a la armadura (48); un árbol (16) montado de forma giratoria en el alojamiento (12) y la armadura (48) para el giro con relación al mismo, y que transporta el conjunto de discos de fricción (34) sobre el mismo para el movimiento longitudinal con relación al árbol (16) pero contra el movimiento de giro con relación al árbol (16); y una bobina (56) colocada por lo menos en una parte sustancial radialmente hacia fuera del conjunto de discos de fricción (34) y el conjunto de arandelas de presión (36) y configurada para generar, cuando es alimentada, un campo magnético en el alojamiento (12) y la armadura (48), una trayectoria del flujo del campo que se extiende desde la bobina (56) al interior de la armadura (48), desde la armadura (48) al interior del alojamiento (12) y desde el alojamiento (12) de vuelta a la bobina (56), siendo la dirección de la trayectoria del flujo desde la armadura (48) al interior del alojamiento (12) sustancialmente radial en orientación, en el que el huelgo de aire (72) es de una dimensión radial sustancialmente fija sin que haya que tener en cuenta el desgaste del dispositivo y los conjuntos de discos de fricción (34) y las arandelas de presión (36) son mantenidos sustancialmente contenidos en el interior de la cavidad de la armadura (48)

Antecedentes

En la industria, son comunes los dispositivos para el frenado o el embrague. A menudo, es deseable controlar selectivamente la velocidad o el momento de torsión de un componente giratorio de un dispositivo o acoplar selectivamente un componente giratorio. Los dispositivos de este tipo son utilizados en la industria para muchas y variadas aplicaciones, que incluyen accionamientos en líneas de montaje, sistemas automáticos, etcétera.

Actualmente, las funciones de frenado y de embrague se gestionan mediante unos dispositivos que incluyen unos dispositivos que se basan en un fluido magnetoreológico y en dispositivos a partir de unos resortes. Aunque los dispositivos comercialmente disponibles generalmente funcionan tal como se comercializan y son eficaces para algunas aplicaciones, son costosos, carecen de capacidad de ajuste o de ambas cosas.

Puesto que siempre son deseables una economía y una capacidad de ajuste mayores, las mejoras son siempre bien recibidas.

Sumario de la Invención

La invención se refiere a un dispositivo de frenado o embrague eléctrico tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Lo expresado anteriormente, así como otras ventajas de la presente invención, se pondrán más claramente de manifiesto para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida cuando se considere a la luz de los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista en sección transversal de un dispositivo de acoplamiento selectivo;

La figura 1a es una vista en planta del dispositivo que ilustra la línea de sección para la figura 1;

La figura 2 es una vista en perspectiva de un árbol del dispositivo;

La figura 3 es una vista en perspectiva de una armadura del dispositivo;

La figura 4 es una vista de un alojamiento del dispositivo;

La figura 5 es una vista en planta de una arandela de presión del dispositivo;

La figura 6 es una vista en planta de un disco de fricción del dispositivo;

La figura 7 es una vista a mayor escala del área 7-7 circunscrita en la figura 1;

La figura 8 es la vista de la figura 7 con la trayectoria del flujo ilustrada mediante una línea oscura gruesa.

Descripción detallada de los dibujos

Antes de la discusión de las figuras, es importante señalar que, aunque los dibujos y la descripción en la presente memoria se refieren a un dispositivo en el que el alojamiento es adyacente hacia fuera de la armadura, los conceptos dados a conocer en la presente memoria se pueden aplicar al alojamiento que sea adyacente hacia dentro de la armadura. La armadura también puede ser adyacente al alojamiento de una manera lateral. Haciendo referencia a la figura 1, un dispositivo de acoplamiento selectivo 10 está generalmente representado en sección transversal. Es importante observar que la línea de sección tal como se representa no es una línea diametral, sino que en cambio es la ilustrada en la figura 1a. El dispositivo incluye un alojamiento de la bobina 12 y una cubierta 14. Sostenido en el interior del alojamiento de la bobina 12 y la cubierta 14, está previsto un árbol giratorio 16 sostenido mediante unos rodamientos 18, 20 y 22. Un anillo de retención 24 se puede colocar en una ranura 26 adyacente al rodamiento 22, mientras el anillo de retención 28 está colocado en una ranura 30 adyacente al rodamiento 18 para retener el árbol 16 en su posición deseada con relación al alojamiento 12 y la cubierta 14. Adicionalmente, está prevista una junta 32 para mantener el entorno interior del alojamiento 12 y la cubierta 14.

Una pluralidad de discos de fricción 34 (no se pretende una limitación a la forma circular mediante el término "disco", sino que en cambio se puede utilizar cualquier forma perimétrica deseada) están colocados, de una manera alternativa, con una pluralidad de arandelas de presión 36. En la forma de realización representada, se representan dos discos de fricción y tres arandelas de presión. Se comprenderá, sin embargo, que el número de discos y de arandelas de presión no está limitado al representado, sino que se pueden utilizar más o menos en aplicaciones particulares, incluyendo incluso ninguno. Si no se desea ninguno, entonces en una forma de realización la superficie del alojamiento enfrentada a la armadura y la superficie de la armadura que se opone a la superficie de alojamiento identificada estarán endurecidas o tratadas de otro modo para prolongar la resistencia al desgaste. Haciendo referencia de nuevo a la forma de realización ilustrada, los discos de fricción 34 están accionados (o movidos) por el árbol 16 en una forma de realización a través de la utilización de una abertura hexagonal 38 (véase, la figura 6) complementaria a un perfil de accionamiento hexagonal 40 (véase la figura 2) en el árbol 16. Se debe apreciar que aunque ha sido utilizada una forma de accionamiento hexagonal en la forma de realización ilustrada, cualquier forma geométrica provista de una capacidad de accionamiento suficiente para la aplicación puede ser la sustituta de la forma hexagonal. Esto incluye una conexión acanalada, si se deseara una. La funcionalidad se proporciona mediante los discos que son accionados en el eje de los mismos tal como se pondrá de manifiesto a continuación en la presente memoria. La pluralidad de arandelas de presión 36, por otra parte, están configuradas para despejar el perfil de accionamiento 40 con una abertura 42 que es simplemente lo suficientemente grande para no acoplar cualquiera que sea el perfil geométrico utilizado para el perfil 40 (véase la figura 4), siendo la cuestión en este caso que las arandelas de presión son giratorias con relación al árbol y los discos de fricción o el árbol (y los discos de fricción) es giratorio con respecto a las arandelas. Las arandelas de presión 36 incluyen unas lengüetas de acoplamiento 44, las cuales en una forma de realización están en un número de cuatro, uniformemente separadas alrededor de cada arandela de presión 36. Las lengüetas 44 están destinadas a ser acopladas mediante por lo menos un rebaje 46 en la armadura 48 (véase la figura 3, representadas cuatro). Las lengüetas acopladas con los rebajes 46 evitan el movimiento giratorio relativo entre las arandelas y la armadura.

La armadura 48 incluye una abertura para un rodamiento 50, en la que es recibida el rodamiento 18 para sostener la armadura 48, aunque se debe comprender que el rodamiento representado es opcional y que existe en la forma de realización ilustrada, pero puede ser eliminado en formas de realización alternativas sin que afecte al funcionamiento del dispositivo tal como se da a conocer en la presente memoria. La armadura 48 se puede desplazar axialmente a lo largo del rodamiento 18, de tal modo que pueda ser accionada contra las arandelas de presión y los discos de fricción cuando se desee reducir la velocidad o detener el giro relativo entre el árbol 16 y el alojamiento y la cubierta 12, 14. En una forma de realización, es necesario que la armadura no tenga una capacidad de movimiento giratorio relativo con respecto al alojamiento 12. Por lo tanto, tal como se ilustra en la figura 3, la armadura 48 está provista de unas elevaciones de acoplamiento 52. Cuatro elevaciones 52 se ilustran aunque se pueden utilizar más o menos. En la forma de realización ilustrada, la utilización de cuatro elevaciones 52 y cuatro rebajes 46 mantiene el espesor anular de la armadura 48.

Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, los discos 34 y las arandelas 36 están ilustradas separadas de otras estructuras. Las lengüetas de las arandelas 44 tal como se indica están destinadas a acoplarse en los rebajes 46 para un acoplamiento no giratorio con la armadura 48. Para completar el acoplamiento no giratorio de las arandelas 36 al alojamiento 12, las elevaciones 52 se acoplan en las ranuras 54 (ilustradas en la figura 4). Con esta disposición, las arandelas 36 son sustancialmente inmóviles de forma giratoria con relación al alojamiento 12, lo cual facilita el propósito del dispositivo. Se comprenderá que esto es una de las posibilidades de una instalación para impedir el giro entre las arandelas y la armadura, aunque pueden ser sustituidas por otras funcionalmente equivalentes como se desee.

Con las arandelas 36 inmóviles y los discos de fricción 34 intercalados entre las arandelas 36 (y configurados para girar con el árbol 16) los discos de fricción deben deslizar pasadas... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico que comprende:

un conjunto de arandelas de presión (36);

un conjunto de discos de fricción (34), estando intercaladas las arandelas de presión (36) entre los discos de fricción (34);

un alojamiento (12);

una armadura (48) provista de un eje y dispuesta en el alojamiento (12), definiendo la armadura (48) y el alojamiento

(12) un huelgo de aire radial (72) entre los mismos, definiendo la armadura (48) una cavidad interior en la misma y sosteniendo el conjunto de arandelas de presión (36) en la cavidad interior para el movimiento longitudinal relativo hacia la armadura (48) pero contra el movimiento de giro con relación a la armadura (48);

un árbol (16) montado de forma giratoria en el alojamiento (12) y la armadura (48) para el giro con relación al mismo, y que transporta el conjunto de discos de fricción (34) sobre el mismo para el movimiento longitudinal con relación al árbol (16) pero contra el movimiento de giro con relación al árbol (16); y

una bobina (56) colocada por lo menos en una parte sustancial radialmente hacia fuera del conjunto de discos de fricción (34) y el conjunto de arandelas de presión (36) y configurada para generar, cuando es alimentada, un campo magnético en el alojamiento (12) y la armadura (48), una trayectoria del flujo del campo que se extiende desde la bobina (56) al interior de la armadura (48), desde la armadura (48) al interior del alojamiento (12) y desde el alojamiento (12) de vuelta a la bobina (56), siendo la dirección de la trayectoria del flujo desde la armadura (48) al interior del alojamiento (12) sustancialmente radial en orientación, en el que el huelgo de aire (72) es de una dimensión radial sustancialmente fija sin que haya que tener en cuenta el desgaste del dispositivo y los conjuntos de discos de fricción (34) y las arandelas de presión (36) son mantenidos sustancialmente contenidos en el interior de la cavidad de la armadura (48).

2. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que la armadura (48) incluye una parte (66) que es globalmente radialmente concéntrica con la bobina (56).

3. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que la armadura (48) incluye una parte que es globalmente radialmente concéntrica con el alojamiento (12) y está colocada radialmente hacia dentro de la superficie exterior del alojamiento (12).

4. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que la armadura (48) incluye una parte plana (62) y la parte radialmente concéntrica es un anillo que se extiende axialmente desde la misma para definir la cavidad interior de la armadura (48).

5. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que los discos de fricción (34) están dispuestos entre el alojamiento (12) y la armadura (48).

6. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 5, en el que los discos de fricción (34) están sometidos a una carga axial de compresión cuando la bobina (56) está alimentada.

7. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 6, en el que los discos de fricción (34) están giratoriamente sostenidos sobre el árbol (16) mediante una abertura conformada no circular (38) en los mismos complementaria a una parte (40) del árbol (16) de sección transversal de forma no circular.

8. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que las arandelas de presión (36) están fijadas a una superficie interior de la armadura (48) que define la cavidad interior en la misma.

9. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que la dirección de la trayectoria del flujo desde el alojamiento (12) al interior de la armadura (48) es sustancialmente radial.

10. Dispositivo de frenado o de embrague eléctrico según la reivindicación 1, en el que la trayectoria del flujo del campo magnético se extiende a través del huelgo de aire radial (72) en una dirección que es más radial que axial, cuando la bobina (56) está alimentada.