Actuador.

Dispositivo de ajuste, en particular de un automóvil,

- con un actuador (2),

que presenta un motor (9) eléctrico para el accionamiento giratorio de un árbol (10) de salida del actuador (2),

- con un árbol (7) de activación que puede accionarse de manera giratoria para activar al menos 5 un elemento (4) de ajuste del dispositivo (1) de ajuste,

- con un engranaje (11) cónico para la transmisión del par motor entre el árbol (10) de salida y el árbol (7) de activación,

- estando unida una primera rueda (15) dentada cónica del engranaje (11) cónico sin posibilidad de giro con el árbol (10) de salida y estando dispuesta coaxialmente al eje (12) de rotación del árbol (10) de salida,

- estando unida una segunda rueda (16) dentada cónica del engranaje (11) cónico sin posibilidad de giro con el árbol (7) de activación y estando dispuesta coaxialmente al eje (13) de rotación del árbol (7) de activación,

- estando engranadas las dos ruedas (15, 16) dentadas cónicas entre sí para la transmisión del par motor,

- formando los ejes (12, 13) de rotación del árbol (10) de salida y del árbol (7) de activación un ángulo (14) de desde 60º inclusive hasta 120º inclusive, caracterizado porque la respectiva rueda (15, 16) dentada cónica está conformada por inyección de plástico,

- estando perfilados los dientes (57) de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas de tal manera que desde una zona (69) de pie del respectivo diente (57) hasta una punta (70) del respectivo diente (57) están conformados sin destalonamiento,

- estando concebidas las ruedas (15, 16) dentadas cónicas como piezas de moldeo por inyección con una conformación acabada, en particular según caen de la herramienta,

- presentando al menos una de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas flancos (58) de diente abombados hacia fuera o convexos, de tal manera que el respectivo flanco (58) de diente tiene un abombamiento (59) que primero aumenta de un extremo (60) axial al otro extremo (61) axial del respectivo diente (57) y después vuelve a disminuir.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09161940.

Solicitante: MAHLE INTERNATIONAL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: PRAGSTRASSE 26-46 70376 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: WEBER, THOMAS, SKUFCA,IVAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02D9/10 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 9/00 Control de los motores por estrangulamiento de los conductos de toma de aire o de la mezcla aire-combustible o por estrangulamiento de los conductos de escape. › implicando aletas que pivotan.
  • F16H55/08 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16H TRANSMISIONES.F16H 55/00 Elementos con dientes o superficies de fricción para transmitir un movimiento; Tornillos sin fin, poleas o   roldanas para mecanismos de transmisión (transmisiones de tornillo y tuerca F16H 25/00; levas, mecanismos Bowden, cigüeñales, excéntricas, cojinetes, conexiones pivotales, crucetas de bielas, bielas F16C; cadenas, correas F16G; polipastos para aparatos de elevación o tracción B66D 3/04). › Perfilado.

PDF original: ES-2460591_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Actuador

La presente invención se refiere a un dispositivo de ajuste, en particular de un automóvil, con un actuador, que presenta un motor eléctrico para el accionamiento giratorio de un árbol de salida del actuador.

Los dispositivos de ajuste de este tipo pueden utilizarse en vehículos por ejemplo como dispositivos de ajuste de válvula, en los que al menos un elemento de ajuste es una válvula, con la que puede controlarse una sección transversal por la que puede pasar un flujo en un conducto de guiado de gas del vehículo. Un dispositivo de ajuste de válvula de este tipo puede utilizarse por ejemplo en un tramo de gas fresco o en un tramo de gas de escape de un motor de combustión interna o de una pila de combustible del vehículo. También se conocen dispositivos de ajuste para regular una geometría de paleta directriz en una turbina de un turbocompresor de gas de escape. Además también puede activarse una denominada “Waste-Gate” (compuerta de descarga) de un turbocompresor de gas de escape por medio de un dispositivo de ajuste de este tipo.

Por el documento US 2007 / 0 199 541 A1 se conoce una disposición de válvula de mariposa, en la que una válvula de mariposa se acciona por medio de un motor eléctrico a través de un tren motor. Un árbol de rotor del motor eléctrico porta un tornillo sin fin del tren motor. En el tren motor, el tornillo sin fin está engranado con una rueda helicoidal. La rueda helicoidal está unida sin posibilidad de giro con una primera rueda dentada cónica, que está engranada con una segunda rueda dentada cónica. Ahora, la segunda rueda dentada cónica está unida sin posibilidad de giro con un árbol de accionamiento, que porta la válvula de mariposa.

Por el documento GB 2 400157 A se conoce una disposición de válvula de mariposa adicional, en la que de nuevo un motor eléctrico acciona, a través de un engranaje de tornillo sin fin, un árbol de accionamiento que porta la válvula de mariposa. A este respecto, el tornillo sin fin y la rueda helicoidal del engranaje de tornillo sin fin están fabricados de plástico.

Por el documento US 2005 / 0 130 785 A1 se conoce un engranaje cónico para un engranaje diferencial de un tren motor de vehículo, en el que dos ruedas dentadas cónicas están engranadas entre sí. Las ruedas dentadas cónicas tienen dientes, que están perfilados de tal manera que se abomban hacia fuera sin destalonamiento desde una zona de pie hasta una punta.

Por el documento US 4 308 760 se conocen ruedas dentadas, cuyos dientes, en un corte axial del dentado, tienen una zona de pie que se extiende hacia fuera de manera cóncava desde un primer extremo axial del dentado hasta un segundo extremo axial del dentado.

Por el documento US 2004 / 0 012 282 A1 y por el documento US 2006 / 0 053 917 A1 se conocen engranajes en los que unas ruedas dentadas que se engranan entre sí están fabricadas de plástico.

La presente invención se ocupa del problema de proporcionar una forma de realización mejorada para un actuador del tipo mencionado al principio o para un accionamiento de ajuste equipado con el mismo, que se caracteriza en particular porque se construye de manera compacta y/o puede generar fuerzas de ajuste o pares de ajuste comparativamente grandes y/o posibilita un montaje simplificado.

Este problema se soluciona según la invención mediante el objeto de la reivindicación independiente 1. Formas de realización ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en la idea general de acoplar, en un dispositivo de ajuste, un árbol de salida de un actuador a través de un engranaje cónico o engranaje de ruedas dentadas cónicas con un árbol de activación para activar al menos un elemento de ajuste del dispositivo de ajuste. El uso de un engranaje cónico posibilita situaciones de montaje en las que, entre un eje de rotación del árbol de salida del actuador y un eje de rotación del árbol de activación, existe un ángulo de desde 60º inclusive hasta 120º inclusive, que en particular también puede encontrarse aproximadamente a 90º. Este modo de construcción posibilita campos de aplicación adicionales para el dispositivo de ajuste, en particular en el caso de situaciones de montaje estrechas.

Según la invención, al menos una de las ruedas dentadas cónicas del engranaje de ruedas dentadas cónicas presenta flancos de diente que están conformados abombados hacia fuera o convexos, de tal manera que el respectivo flanco de diente tiene un abombamiento que primero aumenta de un extremo axial al otro extremo axial del respectivo diente y después vuelve a disminuir. Los flancos de diente abombados o convexos de este tipo posibilitan un contacto puntual en la zona de los flancos de diente de las dos ruedas dentadas cónicas engranadas entre sí. Con respecto a un modo de construcción habitual con flancos de diente radialmente rectilíneos, que posibilitan un contacto lineal de los flancos de diente en la zona de engranado, aunque el engranaje cónico presentado en el presente documento sólo puede transmitir, con el mismo diámetro de círculo primitivo, fuerzas o pares motores reducidos, ofrece sin embargo la posibilidad de tener que orientar las ruedas dentadas cónicas dentro del engranaje cónico con menos precisión una respecto a la otra para poder garantizar un funcionamiento correcto. Así, el modo de construcción propuesto con flancos de dientes abombados o convexos posibilita poder montar las ruedas dentadas cónicas comparativamente con poca precisión, es decir, dotarlas de tolerancias de posición comparativamente grandes. En particular, los ejes de rotación del árbol de salida y del árbol de activación no tienen que intersecarse en un punto de intersección, sino que pueden discurrir distanciados entre sí. Además, el ángulo entre los ejes de rotación del árbol de salida y del árbol de activación no tiene que coincidir exactamente con el ángulo para el que están configuradas en sí mismas las ruedas dentadas cónicas. Así, la conformación propuesta para los flancos de diente de las ruedas dentadas cónicas tolera desviaciones de posición comparativamente grandes. De este modo la fabricación del dispositivo de ajuste se simplifica considerablemente y resulta económica.

Además según la invención está previsto que la respectiva rueda dentada cónica esté conformada por inyección de plástico, que los dientes de las ruedas dentadas cónicas estén perfilados de tal manera que desde una zona de pie del respectivo diente hasta una punta del respectivo diente estén conformados sin destalonamiento y que las ruedas dentadas cónicas estén concebidas como piezas de moldeo por inyección con una conformación acabada, en particular según caen de la herramienta, con lo que las ruedas dentadas cónicas pueden fabricarse de manera especialmente económica.

Se desprenden importantes características y ventajas adicionales de la invención a partir de las reivindicaciones dependientes, a partir de los dibujos y a partir de la descripción correspondiente de las figuras mediante los dibujos.

Se entiende que las características mencionadas anteriormente y las que todavía se explicarán posteriormente pueden utilizarse no sólo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o individualmente, sin salirse del contexto de la presente invención.

En los dibujos se representan ejemplos de realización preferidos de la invención y se explican en más detalle en la siguiente descripción, refiriéndose los mismos números de referencia a componentes iguales o similares o funcionalmente iguales.

En cada caso muestran, esquemáticamente,

la figura 1, una vista en perspectiva de un dispositivo de ajuste,

la figura 2, una vista en perspectiva, parcialmente cortada, de un actuador,

la figura 3, una sección longitudinal a través de un engranaje del actuador,

la figura 4, una vista en perspectiva del actuador parcialmente cortado, en una representación en despiece ordenado,

la figura 5, una vista en perspectiva, parcialmente cortada, del actuador,

la figura 6, una vista en perspectiva del engranaje del actuador en una representación en despiece ordenado en otra forma de realización,

la figura 7, una vista en perspectiva, parcialmente cortada, del actuador de la figura 6,

la figura 8, una vista en perspectiva, parcialmente cortada, del actuador en la zona de un motor eléctrico, con la abertura de introducción cerrada,

la figura 9, una vista en perspectiva del actuador de la figura 8 en una representación en despiece ordenado,

la figura 10, una vista en perspectiva de un engranaje cónico,

la figura 11, una vista... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de ajuste, en particular de un automóvil,

- con un actuador (2) , que presenta un motor (9) eléctrico para el accionamiento giratorio de un árbol (10) de salida del actuador (2) ,

- con un árbol (7) de activación que puede accionarse de manera giratoria para activar al menos un elemento (4) de ajuste del dispositivo (1) de ajuste,

- con un engranaje (11) cónico para la transmisión del par motor entre el árbol (10) de salida y el árbol (7) de activación,

- estando unida una primera rueda (15) dentada cónica del engranaje (11) cónico sin posibilidad de giro con el árbol

(10) de salida y estando dispuesta coaxialmente al eje (12) de rotación del árbol (10) de salida,

- estando unida una segunda rueda (16) dentada cónica del engranaje (11) cónico sin posibilidad de giro con el árbol

(7) de activación y estando dispuesta coaxialmente al eje (13) de rotación del árbol (7) de activación,

-estando engranadas las dos ruedas (15, 16) dentadas cónicas entre sí para la transmisión del par motor,

- formando los ejes (12, 13) de rotación del árbol (10) de salida y del árbol (7) de activación un ángulo (14) de desde 60º inclusive hasta 120º inclusive, caracterizado porque la respectiva rueda (15, 16) dentada cónica está conformada por inyección de plástico,

- estando perfilados los dientes (57) de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas de tal manera que desde una zona (69) de pie del respectivo diente (57) hasta una punta (70) del respectivo diente (57) están conformados sin destalonamiento,

- estando concebidas las ruedas (15, 16) dentadas cónicas como piezas de moldeo por inyección con una conformación acabada, en particular según caen de la herramienta,

- presentando al menos una de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas flancos (58) de diente abombados hacia fuera

o convexos, de tal manera que el respectivo flanco (58) de diente tiene un abombamiento (59) que primero aumenta de un extremo (60) axial al otro extremo (61) axial del respectivo diente (57) y después vuelve a disminuir.

2. Dispositivo de ajuste según la reivindicación 1, caracterizado porque el abombamiento (59) de los flancos (58) de diente está configurado de tal manera que el círculo (62) primitivo en el punto (63) de intersección con el flanco (58) de diente se sitúa perpendicular a una tangente (64) del flanco (58) de diente a través de este punto (63) de intersección.

3. Dispositivo de ajuste según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las dos ruedas (15, 16) dentadas cónicas están configuradas como piezas iguales.

4. Dispositivo de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ángulo (14) entre los ejes (12, 13) de rotación asciende aproximadamente a 90º.

5. Dispositivo de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo (1) de ajuste es un dispositivo de ajuste de válvula, cuyo al menos un elemento de ajuste es en cada caso una válvula (4) para controlar una sección transversal por la que puede pasar un flujo en un conducto por el que puede pasar un flujo.

6. Dispositivo de ajuste según la reivindicación 5, caracterizado porque la respectiva válvula (4) es una válvula basculante y/o una válvula de turbulencia en un tramo de gas fresco de un motor de combustión interna del vehículo

o una válvula de mariposa en un tramo de gas fresco o en un tramo de gas de escape de un motor de combustión interna del vehículo.

7. Dispositivo de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los dientes (57) de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas están perfilados de tal manera que, en el respectivo diente (57) , una distancia (68) entre dos flancos (58) de diente dirigidos en sentido opuesto entre sí no aumenta desde una zona (69) de pie del respectivo diente (57) hasta una punta (70) del respectivo diente (57) .

8. Dispositivo de ajuste según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los dientes (57) de las ruedas (15, 16) dentadas cónicas están perfilados de tal manera que una zona (69) de pie entre dos dientes (57) contiguos

tiene un contorno (71) de arco circular.


 

Patentes similares o relacionadas:

Motocicleta que presenta un sistema para aumentar un límite de encabritado y de inclinación del vehículo y para aumentar un empuje longitudinal del vehículo, del 23 de Enero de 2019, de Ducati Motor Holding S.p.A: Motocicleta que comprende un chasis al cual está asociado un motor de combustión interna , partiendo de dicho motor de combustión interna por lo menos un tubo de escape […]

Dispositivo de válvula de acelerador para un motor de combustión interna y una motocicleta con el mismo, del 25 de Abril de 2018, de KTM AG: Dispositivo de válvula de acelerador para un motor de combustión interna , con una carcasa y un tubo de aspiración , que tiene una sección transversal […]

Motor de combustión interna y vehículo del tipo de montar a horcajadas que lo incluye, del 17 de Enero de 2018, de YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA: Un motor de combustión interna de cuatro tiempos incluyendo: un paso de admisión a través del que se guía aire a una cámara de combustión; una válvula de admisión […]

Unidad de distribución de aire entrante de motor con una carcasa y un accionador, del 10 de Enero de 2018, de Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG: Unidad de distribución de aire entrante de motor para la distribución de aire entrante en al menos dos cilindros de un motor , comprendiendo un cuerpo […]

Carburador, del 19 de Julio de 2017, de Husqvarna Zenoah Co., Ltd: Un carburador que comprende un Venturi previsto dentro de un canal de admisión de aire, una válvula reguladora en el lado de […]

Dispositivo de control de admisión de aire, del 28 de Septiembre de 2016, de SUZUKI MOTOR CORPORATION: Un vehículo que comprende un motor y un dispositivo de control de admisión de aire que controla la cantidad de aire de admisión de un motor […]

Dispositivo y procedimiento de maniobra de un dispositivo de control de potencia de un motor de combustión interna, del 22 de Junio de 2016, de BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT: Dispositivo de maniobra de un dispositivo de control de potencia de un motor de combustión interna, que comprende - un dispositivo de entrada maniobrable […]

Disposición eléctrica de ajuste de motores de combustión interna, del 20 de Abril de 2016, de PIERBURG GMBH: Disposición eléctrica de ajuste de motores de combustión interna con un cuerpo de carcasa , que sostiene un motor de accionamiento eléctrico y un árbol secundario […]

Otras patentes de MAHLE INTERNATIONAL GMBH