Conjunto de limitación de fuerza.

Aparato de longitud ajustable que comprende:

componentes complementarios primero y segundo,

siendo los componentes complementarios primero y segundo,respectivamente, cualquiera de:

un alojamiento (3) que tiene un taladro (31) con un árbol (4) en el mismo, y el árbol (4), o

un árbol (4), y un alojamiento (3) que tiene un taladro (31) con el árbol (4) en el mismo; y

un limitador de fuerza que incluye un anillo de tolerancia que comprende una banda anular de material elástico (11)que tiene una tira de protuberancias (14) que se extienden radialmente desde la misma;

en el que la banda (11) está asegurada al primer componente complementario y aplica una fuerza radial contra elsegundo componente complementario;

caracterizado porque el limitador de fuerza comprende además un elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) que estáasegurado asimismo al primer componente complementario, estando el elemento de deslizamiento asegurado alprimer componente complementario utilizando uno de pegado, soldadura o clavado para impedir un movimiento axialrelativo entre el primer elemento complementario y tanto el anillo de tolerancia como el elemento de deslizamiento,en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) está acoplado friccionalmente con el segundo componentecomplementario, estando situado el elemento de deslizamiento entre el anillo de tolerancia y el segundo componentecomplementario y estando comprimidas las protuberancias que se extienden desde la banda entre los componentescomplementarios primero y segundo para aplicar la fuerza radial al segundo componente complementariopresionando el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) en contacto con el segundo componente complementario, yen el que el aseguramiento de elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) y la banda (11) con el primer componentecomplementario tiene una resistencia de aseguramiento que supera la fuerza de fricción entre el elemento dedeslizamiento (2, 2a, 2b) y el segundo componente complementario para proporcionar una interfaz de deslizamientoaxial entre el elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario.

Conjunto de limitación de fuerza

Esta invención se refiere a conjuntos de limitación de fuerza, tales como limitadores de par o anillos de tolerancia, en el que el limitador de fuerza proporciona una unión por interferencia entre piezas de un conjunto. Los limitadores de fuerza limitan la cantidad máxima de fuerza que puede ser transmitida entre piezas de un conjunto. Comúnmente, una primera pieza del conjunto tiene una porción cilíndrica situada en un taladro cilíndrico de una segunda pieza. La invención se refiere concretamente a conjuntos que tienen un limitador de fuerza que proporciona una unión por interferencia entre un componente cilíndrico, tal como un árbol o un cojinete, y un alojamiento para el árbol.

Se requieren tolerancias muy estrechas cuando se emplean ajustes a presión, acanaladuras, clavijas o chaveteros para transmitir fuerzas en aplicaciones tales como poleas, volantes o árboles de accionamiento.

Los limitadores de fuerza pueden ser utilizados para proporcionar una unión por interferencia entre piezas que deben transmitir un par o piezas que deben transmitir fuerzas lineales. Los limitadores de fuerza tales como anillos de tolerancia proporcionan unos medios de bajo coste para proporcionar una unión por interferencia entre piezas que no pueden ser mecanizadas a dimensiones exactas. Los anillos de tolerancia tienen una variedad de otras ventajas potenciales, tales como compensar los diferentes coeficientes de expansión lineal entre las piezas, lo que permite el montaje rápido de un aparato y su durabilidad.

Un anillo de tolerancia comprende generalmente una banda de material elástico, por ejemplo un metal tal como acero de muelle, cuyos extremos se aproximan entre sí para formar un anillo. Una banda de protuberancias se extiende radialmente hacia fuera desde el anillo, o radialmente hacia dentro hacia el centro del anillo. Usualmente, las protuberancias son formaciones, posiblemente formaciones regulares, tales como corrugaciones, nervios, ondulaciones o dedos.

Cuando se sitúa el anillo en el espacio anular entre, por ejemplo, un árbol y un taladro en un alojamiento en el cual se sitúa el árbol, las protuberancias son comprimidas. Cada protuberancia actúa como un resorte y ejerce una fuerza radial contra el árbol y la superficie del taladro, proporcionando una unión por interferencia entre el árbol y el alojamiento. El giro del alojamiento o del árbol producirá un giro similar en el otro del árbol o del alojamiento, ya que se transmite par mediante el anillo. Igualmente, un movimiento lineal del alojamiento o del árbol producirá un movimiento lineal similar en el otro del árbol o del alojamiento, ya que la fuerza lineal es transmitida por el anillo. Si son aplicadas fuerzas (de giro o lineales) a uno o a ambos del árbol y el alojamiento, de tal modo que la fuerza resultante entre los componentes complementarios sea superior a un cierto valor umbral, el árbol o el alojamiento se desplazarán relativamente entre sí, esto es, deslizarán. En esta aplicación, este valor umbral es denominado como la "fuerza de deslizamiento" del árbol, alojamiento y aparato limitador de par.

Típicamente, la banda de protuberancias está flanqueada axialmente por regiones anulares del anillo que no tienen formaciones (conocidas en la técnica como "regiones sin formaciones" del anillo de tolerancia) .

Aunque los anillos de tolerancia comprenden habitualmente una tira de material elástico que está curvada para permitir la formación fácil de un anillo al solapar los extremos de la tira, se pueden fabricar asimismo como una banda anular.

El término "árbol" como se utiliza aquí incluye cualquier componente de montaje con una porción generalmente cilíndrica, tal como un árbol o un cojinete.

Para la mayoría de las aplicaciones, los limitadores de fuerza tales como anillos de tolerancia están diseñados para transmitir unos niveles de par o de fuerzas lineales relativamente elevados entre componentes complementarios (de modo que la fuerza de deslizamiento entre los componentes complementarios sea relativamente elevada) . La fuerza de deslizamiento es proporcional a la fuerza aplicada por el anillo de tolerancia sobre los componentes complementarios y a los coeficientes de fricción del anillo de tolerancia y de los componentes complementarios. La fuerza aplicada por el anillo de tolerancia depende de la resistencia de las protuberancias del anillo de tolerancia, y la extensión en la que las protuberancias son comprimidas. Debido a las tolerancias dimensiónales de los componentes complementarios y de las protuberancias, existe un intervalo limitado en el que las protuberancias del anillo de tolerancia pueden ser comprimidas, lo que da lugar a un intervalo limitado de fuerzas disponibles. Para aplicaciones que requieren fuerzas de deslizamiento relativamente bajas, tales como aquellas que requieren un ajuste manual de los componentes complementarios, incluso con protuberancias relativamente débiles, las fuerzas aplicadas por el anillo de tolerancia sobre los componentes complementarios pueden ser demasiado elevadas para garantizar fuerzas de deslizamiento bajas controladas.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un limitador de fuerza que, en combinación con componentes complementarios, de lugar a fuerzas de deslizamiento controladas, relativamente bajas, entre los componentes complementarios.

Un aparato de longitud ajustable de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido a partir, por ejemplo, del documento EP 743236.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato de longitud ajustable que comprende: componentes complementarios primero y segundo, siendo respectivamente los componentes complementarios primero y segundo cualquiera de: un alojamiento que tiene un taladro con un árbol en el mismo, y el árbol, o un árbol, y un alojamiento que tiene un taladro con el árbol en el mismo; y un limitador de fuerza que incluye un anillo de tolerancia que comprende una banda anular de material elástico que tiene una tira de protuberancias que se extienden radialmente desde la misma; en el que la banda está asegurada al primer componente complementario y aplica una fuerza radial contra el segundo componente complementario, y en el que el limitador de fuerza comprende además un elemento de deslizamiento que está asegurado asimismo al primer componente complementario, elemento de deslizamiento que está asegurado al primer componente complementario utilizando uno de pegado, soldadura o clavado para impedir el movimiento axial relativo entre el primer elemento complementario y tanto el anillo de tolerancia como el elemento de deslizamiento, en el que el elemento de deslizamiento está acoplado adicionalmente con el segundo componente complementario, estando el elemento de deslizamiento situado entre el anillo de tolerancia y el segundo componente complementario y extendiéndose las protuberancias desde la banda que está comprimida entre los componentes complementarios primero y segundo para aplicar la fuerza radial al segundo componente complementario presionando el elemento de deslizamiento en contacto con el segundo componente complementario, y en el que el aseguramiento del elemento de deslizamiento y la banda con el primer componente complementario tiene una resistencia de aseguramiento que supera la fuerza de fricción entre el elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario para proporcionar un interfaz de deslizamiento axial entre el elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario.

Por consiguiente, cuando una fuerza resultante se aplica entre los componentes complementarios primero y segundo que es superior a la fuerza de deslizamiento, el deslizamiento de los componentes del aparato tiene lugar en la frontera del elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario.

El elemento de deslizamiento se asegura al primer componente complementario al ser fijado, por ejemplo pegado, soldado o clavado, al primer componente complementario. En este caso, la resistencia de aseguramiento del aseguramiento es el resultado de la calidad y cantidad de pegado, soldadura o clavado, respectivamente, entre el elemento de deslizamiento y el primer componente complementario. La fijación debe ser más fuerte que el acoplamiento de fricción entre el elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario, de modo que el elemento de deslizamiento y la banda permanecerán asegurados al primer componente complementario mientras tiene lugar cualquier deslizamiento en la frontera entre... [Seguir leyendo]

1. Aparato de longitud ajustable que comprende:

componentes complementarios primero y segundo, siendo los componentes complementarios primero y segundo, respectivamente, cualquiera de:

un alojamiento (3) que tiene un taladro (31) con un árbol (4) en el mismo, y el árbol (4) , o

un árbol (4) , y un alojamiento (3) que tiene un taladro (31) con el árbol (4) en el mismo; y

un limitador de fuerza que incluye un anillo de tolerancia que comprende una banda anular de material elástico (11) que tiene una tira de protuberancias (14) que se extienden radialmente desde la misma;

en el que la banda (11) está asegurada al primer componente complementario y aplica una fuerza radial contra el segundo componente complementario;

caracterizado porque el limitador de fuerza comprende además un elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) que está asegurado asimismo al primer componente complementario, estando el elemento de deslizamiento asegurado al primer componente complementario utilizando uno de pegado, soldadura o clavado para impedir un movimiento axial relativo entre el primer elemento complementario y tanto el anillo de tolerancia como el elemento de deslizamiento,

en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) está acoplado friccionalmente con el segundo componente complementario, estando situado el elemento de deslizamiento entre el anillo de tolerancia y el segundo componente complementario y estando comprimidas las protuberancias que se extienden desde la banda entre los componentes complementarios primero y segundo para aplicar la fuerza radial al segundo componente complementario presionando el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) en contacto con el segundo componente complementario, y

en el que el aseguramiento de elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) y la banda (11) con el primer componente complementario tiene una resistencia de aseguramiento que supera la fuerza de fricción entre el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) y el segundo componente complementario para proporcionar una interfaz de deslizamiento axial entre el elemento de deslizamiento y el segundo componente complementario.

2. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) incluye un labio (24) que se proyecta radialmente que hace contacto con al menos parte de un extremo axial del componente complementario primero o segundo para impedir un movimiento axial en una dirección del elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) con relación al componente complementario primero o segundo.

3. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) comprende una porción de anillo principal (21) flanqueada axialmente en uno o en ambos lados por porciones de reborde (22) que se proyectan hacia el primer componente complementario.

4. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el elemento de deslizamiento está asegurado al primer componente complementario fijando las porciones de reborde (22) al primer componente complementario utilizando uno de pegado, soldadura o clavado.

5. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que las porciones de reborde (22) están separadas por una distancia aproximadamente igual a la anchura de la banda de material elástico (11) , de tal modo que la banda de material elástico (11) está rodeada al menos parcialmente por el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) y el primer componente complementario.

6. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el limitador de fuerza incluye una segunda banda de material elástico (12) que tiene una tira de protuberancias (14) que se extiende a lo largo de la misma.

7. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) comprende dos porciones de anillo principal (21b, 21c) , estando la primera porción de anillo principal (21b) flanqueada axialmente a ambos lados por porciones de reborde primera y segunda (22b, 22c) que se proyectan hacia el primer componente complementario, y estando la segunda porción de anillo principal (21c) flanqueada axialmente a ambos lados por dicha porción de reborde segunda y tercera (22c, 22d) , tercera porción de reborde (22c) que se proyecta asimismo hacia el primer componente complementario.

8. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con la reivindicación 7, en el que las porciones de reborde primera y segunda (22b, 22c) están separadas por una distancia aproximadamente igual a la anchura de una de las bandas de material elástico (11) primera o segunda, y en el que las porciones de reborde segunda y tercera (22c, 22d) están separadas por una distancia aproximadamente igual a la anchura de la otra de las bandas de material elástico (12)

primera o segunda, de tal modo que las bandas de material elástico (11, 12) están rodeadas cada una al menos parcialmente por el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) y el primer componente complementario.

9. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento 5 de deslizamiento (2, 2a, 2b) se extiende a lo largo de toda la longitud de la banda (11) .

10. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda

(11) se extiende completamente alrededor del perímetro del árbol (4) .

11. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la banda (11) se extiende tan sólo parcialmente alrededor del perímetro del árbol (4) .

12. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento

de deslizamiento (2, 2a, 2b) se extiende completamente alrededor del perímetro del árbol (4) . 15

13. Aparato de longitud ajustable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el elemento de deslizamiento (2, 2a, 2b) se extiende tan sólo parcialmente alrededor del perímetro del árbol (4) .