ES2269757T3 - Arranques de vehiculos automoviles con piñon de arranque perfeccionado. - Google Patents
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Abstract
Arranque de vehículo a motor que comprende un cabezal de arranque que incluye un piñón (1, 10), un elemento de accionamiento (2), y medios de acoplamiento que comprenden un embrague cónico (7) para acoplar el piñón (1, 10) al elemento de accionamiento (2), en el que el embrague cónico (7) incluye una primera superficie de fricción troncocónica (8), indicada como la primera superficie, que está fijada respecto al piñón (1, 10), y una segunda superficie de fricción troncocónica (8''), indicada como la segunda superficie y que tiene una forma complementaria a la primera superficie (8), estando fijada la segunda superficie respecto al elemento de accionamiento (2), en el que una superficie indicada como la superficie interna, que es la primera superficie (8) o la segunda superficie (8''), penetra en la otra superficie, indicada como la superficie externa que es la segunda superficie (8'') o la primera superficie (8), y en el que los medios de acoplamiento comprende, en primer lugar, un elemento deacoplamiento hueco (1a, 1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e) que tiene una porción de base (1a, 2a) extendida en longitud mediante una porción de faldón anular (1b, 2b) que está dirigido axialmente hacia uno de los elementos que consisten el piñón (1) y el elemento de accionamiento (2), y en segundo lugar, medios elásticos que actúan axialmente (10) que se apoyan sobre un primer elemento de tope, que está fijado respecto al extremo libre de la porción de faldón (1b, 2b) del elemento de acoplamiento (1a, 1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e), con lo cual para actuar sobre un segundo elemento de tope (4'') que está fijado respecto a uno de los elementos que consisten en el piñón (1) y el elemento de accionamiento (2), caracterizado por el hecho de que el diámetro medio de contacto entre la primera superficie (8) y la segunda superficie (8'') es mayor que el diámetro del círculo de paso de los dientos del piñón (1), por el hecho de que la porción de faldón (1b, 2b) del elemento de acoplamiento (1a, 1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e) lleva la superficie externa (8, 8'') en su periferia interna, por el hecho de que la porción de faldón (1b, 2b) está fijada, a través de la porción de base (1a, 2a) del elemento de acoplamiento, respecto al elemento particular, que consiste en el piñón (1) o el elemento de accionamiento (2), que está asociado con la superficie externa (8, 8'') llevada internamente por la porción de faldón, y por el hecho de que la superficie externa llevada internamente por la porción de faldón (1b, 2b) del elemento de acoplamiento rodea completamente la superficie interna, siendo más larga que esta última en la dirección axial.
Description
Arranques de vehículos automóviles con piñón de
arranque perfeccionado.
La presente invención se refiere a arranques de
vehículos automóviles, y más concretamente a cabezales de arranque
que comprenden tales arranques.
Tal como se muestra en la figura 1, un arranque
de vehículo automóvil comprende clásicamente un contactor 12, así
como un motor eléctrico M adaptado que debe acoplarse directa o
indirectamente, aquí mediante un reductor, un árbol de salida 100,
que lleva un cabezal de arranque dotado de un piñón 1. El piñón 1
está destinado a cooperar con el engranaje de la corona de inicio C
del motor de combustión interna del vehículo automóvil. Es
desplazable sobre el árbol de salida entre una posición de descanso
donde está retirada respecto a dicha corona de arranque y una
posición avanzada donde engrana con ésta en apoyo sobre un tope de
trabajo 6.
El contactor 12 se extiende en paralelo al motor
eléctrico M sobre éste y comprende un bobinado 12a y un núcleo de
pistón 12b.
Se garantiza el suministro de la alimentación
del motor eléctrico M por el desplazamiento de un contacto móvil 13
entre una posición de apertura y una posición de cierre, dado que se
empuja dicho contacto 13 mediante dicho núcleo de pistón 12b móvil
axialmente respecto al motor eléctrico M cuando se activa el
bobinado 12a.
El contactor 12 controla también el
desplazamiento del piñón 1. Sus núcleos de pistón 12b se conectan
para esto al piñón 1 por medios mecánicos, indicados en su conjunto
mediante la referencia numérica 14.
Estos medios mecánicos comprenden una palanca de
control en forma de banda provista en su extremo superior del
núcleo de pistón 12b y en su extremo inferior de un elemento de
accionamiento que pertenece también al cabezal de arranque. El
elemento de accionamiento está dotado de una cubierta de impulsión
que comprende una garganta de recepción de la banda. La banda
acompaña el cabezal de arranque hacia la posición avanzada de
trabajo del piñón.
El cabezal de arranque comprende también una
rueda libre intercalada axialmente entre la cubierta de impulsión y
el piñón 1. La cubierta de impulsión está dotada internamente de
ranuras helicoidales complementarias con unos dientes helicoidales
externos llevadas localmente por el árbol de salida transportado por
el motor eléctrico M cuando éste se alimenta eléctricamente.
La banda está montada de manera pivotante entre
sus dos extremos sobre un cárter que contiene internamente los
medios mecánicos 14 y que lleva el motor M y el contactor 12. El
cabezal de arranque con su piñón 1 se mueve con un movimiento
helicoidal cuando es desplazado por la banda para entrar en contacto
con la corona de arranque.
Esto se realiza alimentando el bobinado 12a a
raíz de una impulsión de la llave de contacto, lo que permite poner
en movimiento el núcleo de pistón 12b atraído entonces en dirección
a un núcleo fijo ascendido al extremo de un apoyo del bobinado 12a.
Este apoyo tiene una sección en forma de U para colocar el bobinado
12a y comprende pues un fondo que constituye un cojinete 12C. El
núcleo 12b está destinado a desplazarse entre una posición de
descanso y una posición de contacto, en la cual se apoya sobre el
núcleo fijo; esta posición de cierre del circuito magnético tiene
lugar después del cierre del contacto móvil 13 y, en consecuencia,
del circuito eléctrico.
Los medios mecánicos comprenden también un
resorte de memoria montado alrededor del núcleo 12b para recolocarlo
en posición de descanso, un resorte de corte asociado al contacto
móvil 13 para recolocarlo en posición de apertura y un resorte 15,
dicho resorte de dientes contra dientes, colocado en el interior del
núcleo 12b y en contacto con un primer tronco conectado por un eje
al extremo superior de la banda para la fijación de ésta al núcleo
12b. Este resorte 15 tiene una resistencia más fuerte que el resorte
de memoria.
La banda se intercala así en su extremo superior
entre el núcleo 12b y el eje. El primer vástago se monta en el
interior de un orificio ciego del núcleo 12b. El núcleo 12b está
destinado, después de un curso determinado, a estar en contacto con
un segundo vástago solidario al contacto móvil 13 y montado
desplazable en el interior del núcleo fijo. En la posición de
cierre, el contacto 13 coopera con un contacto fijo, en forma de
pernos conectados respectivamente al terminal positivo de la batería
y al motor eléctrico M, permitiendo así la alimentación del motor
eléctrico.
Los pernos son solidarios al casquillo de cierre
del contactor de material aislante.
Todos estos elementos están representados en la
figura 1 y todos no fueron hechos referencia por simplicidad.
El piñón 1 puede pues entrar en contacto con la
corona C, es decir, en posición de engranaje con la corona C, antes
de que el contacto móvil no esté cerrado.
Lo más a menudo posible el piñón 1 entra
axialmente en contacto con el tope con dientes de la corona C antes
de de penetrar en ésta.
Así los medios mecánicos 14 comprenden, en
particular, el resorte 15, que se interpone mecánicamente entre el
núcleo de pistón 12b y el piñón 1, y que permite al núcleo de pistón
12b proseguir su curso para garantizar, antes de su contacto con el
núcleo fijo, la puesta en posición de cierre del contacto móvil,
aunque el piñón 1 se bloquea topando contra los dientes de la corona
del motor térmico en una posición donde no engrana con esta
corona.
De esta manera, la rueda libre, interpuesta
entre el piñón 1 y la cubierta del cabezal de arranque, tiene por
función principal evitar que, cuando el motor de combustión interna
del vehículo arranca, el piñón 1 accione el motor eléctrico a una
velocidad demasiado importante, susceptible de deteriorar este
último.
Los rodillos que accionan la rueda libre se
someten cada uno a la acción de un resorte de acción
circunferencial, de manera que eso permite amortiguar las
vibraciones bruscas del par que se transmite entre la cubierta de
impulsión y el piñón 1.
Con el objetivo de reducir el volumen, el peso y
el coste de la rueda libre respecto a su uso propuesto en el
documento FR-A-2.772.433, según el
preámbulo de la reivindicación 1, se hace intervenir un dispositivo
de fijación de embrague del tipo cónico entre el piñón y el elemento
de accionamiento para aprovechar el piñón del cabezal de
arranque.
En la práctica, el piñón y el elemento de
accionamiento tienen, cada uno, de manera solidaria, respectivamente
una primera superficie de fricción troncocónica y una segunda
superficie de fricción troncocónica. Estas superficies de fricción
coaxiales tienen una forma complementaria, una de las superficies de
fricción troncocónica engranando en el interior de la otra
superficie de fricción troncocónica que sale a la superficie
externa. Estas superficies se presionan en contacto entre sí, con
una fuerza de valor predeterminado, por la intermediación de medios
elásticos de acción axial que se apoyan en una primera forma de
realización (figuras 3 y 4) sobre un primer tope solidario al
extremo libre de un faldón que pertenece a una parte, llamada por
conveniencia parte de fijación, de forma anular para su acción sobre
un segundo tope solidario al elemento de accionamiento, de manera
que el elemento de accionamiento puede deslizarse en rotación
respecto al piñón del cabezal de arranque cuando la velocidad de
rotación del piñón es superior a la del elemento de accionamiento.
En una alternativa en una segunda forma de realización (figuras 2 y
5) los medios elásticos se apoyan sobre un primer tope solidario de
la parte de fijación engastada sobre un anillo que pertenece al
elemento de accionamiento para su acción sobre un segundo tope
solidario del piñón.
El diámetro medio de las superficies de fricción
es sensiblemente igual al diámetro del círculo primitivo de los
dientes del piñón del cabezal de arranque. En la práctica, la parte
de fijación consiste en un casquillo de cabezal de arranque que
presenta en su periferia externa un faldón anular dirigido
axialmente hacia el elemento de accionamiento, que es de forma
cilíndrica y orientación axial. Este casquillo presenta un fondo,
que en la primera forma de realización está en apoyo axial sobre un
espesor excesivo de una prolongación axial del piñón. En la segunda
forma de realización los medios elásticos de acción axial se
interponen entre el fondo de la parte de fijación y la prolongación
axial del piñón.
Los medios elásticos consisten, en una forma de
realización, en un muelle en espiral, y en una otra forma de
realización, en un disco ondulado, tal como se muestra, por ejemplo,
en la figura 5 del documento
FR-A-2.772.433 antes citado.
Estas disposiciones dan satisfacción, sin
embargo puede ser deseable, de una manera simple y económica, hacer
más robusto el cabezal de arranque y simplificarlo, aumentando al
mismo tiempo aún la fiabilidad y los resultados del cabezal de
arranque.
La presente invención tiene por objeto responder
a este deseo.
Según la invención, este problema es solucionado
por la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Gracias a la invención, por una parte, el
diámetro medio de contacto de la primera superficie de fricción
troncocónica con la segunda superficie de fricción troncocónica es
superior al diámetro del círculo primitivo de los dientes del piñón
y, por otra parte, la parte de fijación es una verdadera parte de
fijación, puesto que su faldón lleva una de las superficies de
fricción troncocónica.
Ventajosamente, dicho diámetro medio es superior
al diámetro del círculo de paso de los dientes del piñón.
Este diámetro medio es, en caso de velocidad
excesiva del piñón respecto al elemento de accionamiento, un
diámetro medio de fricción. El embrague cónico según la invención se
bloquea de manera fiable cuando el motor eléctrico del arranque
acciona el motor de combustión interna del vehículo mediante la
corona de arranque y se adapta a liberarse cuando el motor de
combustión interna acciona el piñón a una velocidad de rotación
superior (velocidad excesiva) a la del elemento de
accionamiento.
Gracias a estas disposiciones se aumentan la
eficacia y la fiabilidad del cabezal de arranque ya que el diámetro
medio de la primera o de la segunda superficie de fricción
troncocónica es mayor por el hecho de que esta superficie pertenece
al faldón de la parte de fijación establecida sobre un mayor
diámetro que el diámetro del círculo de la cabeza del piñón. Se
aumenta así el diámetro medio de la primera superficie de fricción
troncocónica respecto al diámetro de las ranuras del árbol de salida
del arranque que lleva al elemento de accionamiento. Bien entendido,
el diámetro medio de la segunda superficie de fricción troncocónica
se aumenta también por el hecho de que las dos superficies de
fricción troncocónicas son coaxiales y complementarias, penetrando
la segunda superficie al interior de la primera superficie o
viceversa. Estas dos superficies troncocónicas tienen el mismo
ángulo de conicidad.
Así, gracias a la invención para unas
dimensiones diametrales dadas del cabezal de arranque, la primera
superficie de fricción y la segunda superficie de fricción
troncocónica tendrán pues, cada una, el mayor diámetro medio de
fricción posible.
Se apreciará también que se suprimen los anillos
de las figuras 2, 3 y 5 del documento
FR-A-2.772.433, de manera que el
cabezal de arranque se simplifica y es más robusto. Se simplifica
también el piñón.
De una manera general, la integración de la
parte de fijación al piñón o al elemento de accionamiento permite
reducir el número de piezas que deben montarse al final, cerrando
los medios elásticos todo ello y que están colocados ventajosamente
a este efecto por el faldón.
En una alternativa, los medios elásticos son
llevados por la parte que lleva la otra superficie
troncocónica.
Ventajosamente, una de las superficies de
fricción troncocónica es más larga axialmente que la otra superficie
de fricción troncocónica y la rodea completamente, lo que permite
reducir aún más la dimensión axial del cabezal de arranque.
En todos los casos, la parte de fijación
protege, por el intermediación de su faldón y también de su fondo
solidario en una forma de realización, de manera ajustada el piñón,
las superficies de fricción troncocónicas y evita que éstas se
manchen, por ejemplo, por aceite y agua.
El funcionamiento del cabezal de arranque es
pues fiable y de una gran duración.
El hecho de que la parte de fijación sea, por
ejemplo, solidaria al piñón, permite reducir la dimensión axial del
cabezal de arranque por el hecho, en particular, de que el fondo de
la parte de fijación no se extiende con un espesor excesivo y
simplifica también el montaje del cabezal de arranque.
El cabezal de arranque y la parte de fijación o
el piñón y la parte de fijación constituyen un subconjunto
manipulable, transportable e imperdible. Este subconjunto es de
montaje fácil con el segundo subcon-
junto.
junto.
Además, es posible realizar cada uno de estos
subconjuntos de manera monobloque o en varias partes,
preferiblemente en un material diferente adaptado a la función que
debe realizarse.
Se apreciará también que el peso y el coste del
cabezal de arranque son reducidos.
Según una característica, la segunda superficie
de tope es solidaria de un saliente transversal que delimita
axialmente la segunda o la primera superficie de fricción
troncocónica.
Esta disposición permite simplificar aún más el
elemento de accionamiento o el piñón y aumentar el rendimiento
mecánico de éstos.
Eso permite también realizar al elemento de
accionamiento por moldeado a base de material plástico, lo que
permite, en consecuencia, reducirlo.
Además de que los medios elásticos de acción
axial ejercen una acción respectivamente sobre el elemento de
accionamiento y el piñón según un diámetro medio próximo según los
casos al diámetro medio de la segunda o de la primera superficie de
fricción troncocónica. En una forma de realización, el diámetro
medio de acción de los medios elásticos de acción axial es
globalmente igual al diámetro más pequeño de la segunda superficie
de fricción troncocó-
nica.
nica.
La acción de los medios elásticos de acción
axial sobre el elemento de accionamiento o el piñón tiene pues
lugar en una zona gruesa de éstos, lo que es favorable, en
particular, para su implantación.
Ventajosamente, el faldón es de forma
troncocónica para reducir aún más las dimensiones y el peso del
cabezal de arranque.
En una forma de realización, el primer tope está
situado en una prolongación del faldón de forma tubular que
constituye el extremo libre de la parte de fijación.
La prolongación tubular tiene una longitud axial
que depende, en particular, de las aplicaciones y del grosor axial
de los medios elásticos de acción axial y permite no aumentar la
dimensión radial del cabezal de arranque, facilitando al mismo
tiempo el montaje del cabezal de arranque.
Más concretamente, esta prolongación tubular
sirve de manera simple a la fijación de un sistema de mantenimiento
y cierre del cabezal de arranque completo, comprendiendo dicho
sistema el primer tope y los medios elásticos de acción axial.
En un modo de realización, el diámetro medio de
fricción y/o de contacto entre las superficies de fricción
troncocónicas es igual o superior al 75% del diámetro de la
prolongación tubular del faldón.
En un modo de realización, de manera económica,
los medios elásticos de acción axial consisten en un disco del tipo
ondulado o un disco de tipo Belleville. Los medios elásticos
comprenden alternativas a los dos discos del tipo ondulado o del
tipo Belleville montados en serie.
En una alternativa, los medios elásticos
consisten en un resorte helicoidal de forma troncocónica, ya que se
establecen los topes sobre circunferencias de diferente
diámetro.
En estas formas de realización, el tope asociado
al faldón consiste, por ejemplo, en unas arandelas de retención o en
un junco de tope montado en una garganta realizada a la periferia
interna del extremo libre del faldón.
Ventajosamente, los medios elásticos comprenden
lengüetas elásticamente deformables axialmente, que se extienden
circunferencialmente.
Gracias a esta disposición se controla mejor la
fuerza ejercida por los medios elásticos, de manera que la eficacia
y la fiabilidad del dispositivo de fijación se aumentan, ya que las
lengüetas elásticas generan una fuerza más constante en función de
un curso de desgaste que las generadas por un disco elástico del
tipo ondulado.
En efecto, con un disco ondulado la fuerza axial
varía rápidamente en función del curso de desgaste, de manera que la
fuerza generada por este tipo de disco es importante al principio de
la duración de vida del cabezal de arranque y después disminuye en
consecuencia. Más concretamente, los medios elásticos se montan bajo
pretensazo, de manera que debe crearse al nivel de las superficies
de fricción troncocónicas del embrague cónico un par de fricción
superior al par de atornillado del elemento de accionamiento sobre
las ranuras del árbol de salida del arranque, de manera que se
buscará tener una fuerza mínima al final del desgaste del arranque
que garantiza esta condición. Con un disco ondulado, la fuerza debe
ser importante al principio de la vida del cabezal de arranque para
realizar esta condición al final del desgaste. Esta fuerza
importante es molesta cuando el motor del vehículo automóvil arranca
y acciona el motor eléctrico del arranque, ya que se transmite un
par residual importante del piñón hacia este motor eléctrico. Un
elevado valor de este par residual presenta un riesgo de deterioro
del motor eléctrico del arranque por una velocidad excesiva.
Gracias a las lengüetas no se encuentra este
inconveniente, ya que las variaciones de las fuerzas ejercidas por
estas lengüetas sobre el embrague cónico al principio y al final de
vida del arranque son menos importantes.
Esta solución según la invención permite
aumentar la duración de vida y la fiabilidad del arranque, volviendo
al mismo tiempo éste menos ruidoso en régimen de velocidad
excesiva.
Con un resorte helicoidal se pueden obtener
variaciones de fuerza menos importantes a condición de aumentar la
longitud axial de éste, lo que conduce a aumentar la longitud axial
del cabezal de arranque.
Gracias a las lengüetas se obtiene una solución
axialmente compacta.
Las lengüetas elásticas son de una dimensión
axial reducida y se arquean, en una forma de realización, axialmente
de modo que después del montaje, las fuerzas de flexión traigan las
superficies de fricción en contacto entre sí.
Al jugar sobre la longitud circunferencial y
sobre el grosor de las lengüetas, se controla la carga ejercida por
éstas. Las lengüetas pertenecen a una zona elástica de los medios
elásticos de acción axial.
Esta zona elástica se conecta a una zona de tope
en translación del cabezal de arranque o el piñón, aprovechada en el
faldón de la parte de fijación. Esta zona de tope está en contacto
con el tope en cuestión y se desplaza axialmente respecto al extremo
libre de las lengüetas.
En una forma de realización es en forma de
casquillo anular fijado, por ejemplo, por engarce o clipado sobre el
faldón que presenta a este efecto una protuberancia o una garganta.
En una alternativa, la zona de tope se reduce a un simple disco.
Este disco, en una forma de realización, es
abierto, por ejemplo radialmente, de manera que comprende como unas
arandelas de retención que se montan en una garganta del faldón.
Esta solución es simple y económica ya que, por
una parte, la garganta es de realización fácil por ejemplo por
rodaje y, por otra parte, el número de partes que deben armarse en
final es mínimo; los medios elásticos que cierran al final el
montaje del piñón con el elemento de accionamiento constituye cada
uno un subconjunto.
En una alternativa, el primer tope asociado con
el faldón pertenece radialmente a una parte destacada hacia el
interior y unida por ejemplo por soldadura, encolado o engarce sobre
el extremo libre del faldón.
En una alternativa, el primer tope está formado
por rebaje de material, por ejemplo hacia el interior, del extremo
libre del faldón.
En una alternativa, los medios elásticos
comprenden, de la manera antes citada, un disco del tipo cerrado, y
un montaje del tipo bayoneta se produce para su montaje sobre el
faldón.
Por ejemplo, el disco presenta en su periferia
externa unas patas radiales destacadas que se acoplan cada una en un
paso axial que desemboca, de una parte, en el extremo libre del
faldón y, por otra parte, en la garganta.
Las patas se acoplan axialmente en los pasajes,
después a continuación se efectúa una rotación de las patas en la
garganta.
Ventajosamente, la garganta se parte y consiste
en una pluralidad de huecos para bloquear en rotación las patas.
El pasaje se cava en el faldón en una primera
forma de realización.
En una alternativa, la garganta se suprime y se
sustituye por un borde transversal dirigido radialmente hacia el
interior y solidario con el extremo libre del faldón. Este borde
presenta muescas para dejar pasar las patas del disco elástico. El
borde se une sobre el faldón o es de uno sola pieza con éste, que se
obtiene por rebaje del material.
En una alternativa, cuando el primer tope
asociado al faldón se extiende en saliente radial hacia el
interior, se parte éste en sectores anulares para realizar pasajes;
el disco presenta entonces en su periferia externa unas muescas para
el paso de los sectores anulares y permitir una rotación del disco
para traer la periferia externa de ésta en forma de patas en
contacto con el primer tope. Los sectores comprenden ventajosamente
huecos para recibir las patas y bloquear en rotación el disco.
Bien entendido, en una alternativa, se ponen en
posición los medios elásticos, a continuación se une el primer
tope, en particular, cuando se trata de un disco elástico del tipo
ondulado Belleville.
En una forma de realización, las lengüetas se
recortan circunferencialmente en el disco.
En una alternativa respecto a un disco de
lengüetas axialmente elásticas, estas lengüetas se realizan en forma
de brazo en forma de sector anular, que permite obtener una longitud
circunferencial importante, teniendo una característica elástica
ventajosa.
Más concretamente, según la longitud
circunferencial del brazo y su sección, se obtiene la fuerza
deseada en función de la deflexión axial del brazo.
En una forma de realización, los brazos de
orientación circunferencial se extienden circunferencialmente en
proyección a cada lado de una zona de arranque.
La periferia interna del disco que pertenece a
la zona de parada tiene un diámetro mayor que el diámetro de la
periferia externa de los brazos.
La zona elástica se establece debajo de la
periferia interna de la zona de parada.
En una forma de realización, los medios
elásticos comprenden mordazas que se extienden en saliente radial
respecto a la periferia externa de los medios elásticos para entrar
elásticamente en contacto con la periferia interna del extremo libre
del faldón.
En los modos de realización anteriores, los
medios elásticos están colocados en la periferia interna del
faldón.
En una alternativa, los medios elásticos son
llevados por la periferia externa. Por ejemplo, estos medios
elásticos están fijados por engarce sobre una protuberancia externa
del faldón.
Otras características, objetivos y ventajas de
la invención aparecerán a partir de la lectura de la descripción
detallada adjunta, hecha en referencia a las figuras anexas, en las
cuales:
- la figura 1 representa un arranque de vehículo
automóvil según el estado de la técnica;
- la figura 2 representa esquemáticamente las
fuerzas que actúan en el seno de un cabezal de arranque según la
invención cuando el arranque comprende el motor de combustión
interna del vehículo automóvil;
- la figura 3 es una vista en corte axial del
cabezal de arranque para un primer modo de realización según la
invención;
- la figura 4 es una vista frontal del disco
elástico de la figura 3;
- la figura 5 es una vista similar a la figura 3
para un segundo ejemplo de realización según la invención;
- las figuras 6 y 7 son vistas similares a las
figuras 3 y 4 para un tercer ejemplo de realización según la
invención;
- la figura 8 es una vista con sección parcial
similar a las figuras 3 y 5 para un cuarto ejemplo de realización
según la invención;
- las figuras 9 y 10 son vistas respectivamente
frontal y lateral de una alternativa de realización de la figura
7;
- la figura 11 es una vista similar a la figura
8 para otro ejemplo de realización.
En las figuras 2 a 8, para reducir, en
particular, el número de partes del cabezal de arranque que debe
montarse al final y aumentar aún la eficacia y la fiabilidad de
funcionamiento del cabezal de arranque, según una característica de
la invención, se sustituyó el cabezal de arranque de la figura 1 por
un cabezal de arranque dotado de un piñón 1 que llevaba una primera
superficie de fricción troncocónica 8 que coopera de manera
complementaria y coaxial con una segunda superficie de fricción
troncocónica 8' llevada por el elemento de accionamiento 2 para la
formación de un embrague cónico (indicado mediante la referencia
numérica 7 en la figura 2), cuyo diámetro medio de contacto de la
primera superficie de fricción troncocónica 8 con la segunda
superficie de fricción troncocónica 8' es superior al diámetro del
círculo primitivo de los dientes del piñón. Aquí dicho diámetro
medio de contacto es superior al diámetro del círculo de paso de los
dientes del piñón y es, en caso de velocidad excesiva del piñón
respecto al elemento de accionamiento, un diámetro medio de
fricción. El embrague cónico y un faldón de fijación, de forma
anular, pertenecen de la manera antes citada a un dispositivo de
fijación que se produce entre el elemento de accionamiento 2 y el
piñón 1 para acoplar el piñón al elemento de accionamiento. El
faldón de fijación es solidario al piñón (figura 2, 3, 8) o al
elemento de accionamiento (figuras 5, 6), lo que permite reducir el
número de partes que deben armarse al final y las simplifica. Las
superficies 8, 8' tienen el mismo ángulo de conicidad. Según una
característica importante, el faldón lleva internamente una de las
superficies de fricción troncocónica 8, 8'.
Más concretamente, el faldón de la parte de
fijación lleva en su periferia interna la superficie 8, 8', la más
externa de dicha superficie externa, es decir, la superficie en cuyo
interior penetra la otra superficie. En las figuras 2, 3, 8 y 11, la
superficie externa es la superficie 8 solidaria del piñón, mientras
que en la figura 5 la superficie externa está constituida por la
superficie 8' solidaria del elemento de accionamiento 2.
Según otra característica importante, el faldón
lleva en su extremo libre unos medios elásticos de acción axial, y
en saliente axial respecto a la otra superficie 8, 8' no llevada por
el faldón.
Así, la primera superficie de fricción
troncocónica 8 en las figuras 2, 3 y 8 es llevada por la periferia
interna de un faldón 1b, de una parte de fijación de forma anular y
hueca, cuyo fondo anular 1a es solidario al piñón 1 del cabezal de
arranque, eventualmente en varias partes ventajosamente de diferente
material adaptadas a su función propia. Este fondo se perfora
centralmente para el paso del árbol de salida 100 como se aprecia en
la figura 2. La parte de fijación se realiza por ejemplo de manera
económica por embutición de una chapa. En una alternativa, la parte
de fijación es más maciza. El faldón 1b de la parte de fijación se
dirige axialmente hacia el elemento de accionamiento 2.
El elemento de accionamiento 2 presente en su
periferia interna, como en la figura 1, de las ranuras helicoidales
en acopla con ranuras helicoidales previstas en la periferia externa
del árbol 100. Las ranuras helicoidales 9 intervienen pues de manera
complementaria entre el árbol 100 y el elemento de accionamiento
2.
El faldón se conecta a una de sus extremos
axiales, dicho primer extremo axial, en la periferia externa del
fondo globalmente de orientación transversal de la parte de
fijación. En la figura 3 el fondo 1a es de forma troncocónica,
mientras que en la figura 8 es transversal.
En una primera forma de realización, el faldón
es maciza, como en la figura 5, siendo de forma anular de
orientación axial en su periferia externa. Por fuera el faldón es
pues cilíndrico, e internamente es de forma troncocónica para llevar
la primera superficie de fricción troncocónica.
En otra forma de realización, tal como se
representa en las figuras 3 y 8, para reducir más la masa del
cabezal de arranque, el faldón es de forma troncocónica
preferiblemente de grosor constante, de manera que la parte de
fijación es globalmente en forma de campana. Esta parte está por
ejemplo embutida en chapa.
Según una característica, el faldón se prolonga
axialmente más allá del extremo axial de mayor diámetro, dicho
diámetro externo, de la primera superficie de fricción troncocónica
8' por una zona de extremo anular de orientación axial (1c en la
figura 3). La zona anular 1c forma así una prolongación tubular de
la primera superficie 8 del faldón internamente de forma ensanchada
en dirección al elemento de accionamiento y se extiende en saliente
axial respecto a la segunda superficie 8'.
Esta zona 1c, de forma cilíndrica, delimita el
segundo extremo axial del faldón, es decir, su extremo libre, y
lleva un primer tope que se extiende radialmente hacia el interior,
es decir, transversalmente respecto al eje de simetría axial
X-X del cabezal de arranque. El primer tope
transversal, para la reducción del número de partes que deben
armarse al final, se forma aquí gracias a una garganta realizada en
la periferia interna de esta zona 1c que constituye el extremo libre
del faldón y la parte de fijación. Esto es, el lado transversal de
esta garganta más distante del elemento de accionamiento 2, que
constituye el primer tope.
Algunos medios elásticos de acción axial 10,
ventajosamente en acero de resorte, están colocados en el faldón 1c
y se apoyan sobre el primer tope por acción sobre un segundo tope
radial 4', es decir, de orientación transversal, solidaria al
elemento de accionamiento 2 y sujeción de la segunda superficie de
fricción troncocónica 8' solidaria al elemento de accionamiento en
contacto de manera complementaria y coaxial con la primera
superficie de fricción troncocónica solidaria al faldón y, en
consecuencia, al piñón del cabezal de arranque. La segunda
superficie troncocónica 8' es de forma convexa, mientras que la
primera superficie troncocónica 8 es de forma cóncava. De una manera
diferente, dicho elemento de accionamiento 2 lleva un cono macho que
penetra, al menos en parte, en un cono hembra previsto en el
piñón.
Aquí la primera superficie 8, que es la
superficie externa, rodea completamente la segunda superficie 8'.
Estas superficies 8, 8' tienen un diámetro medio superior al
diámetro del círculo de paso del piñón 1, de manera que el diámetro
medio de fricción o contacto de las dos superficies 8, 8' es
superior al diámetro del círculo de paso de los dientes del piñón.
Se aumentan pues la eficacia y la fiabilidad del funcionamiento del
cabezal de arranque. La dimensión axial es también reducida. Además,
se recuperan los desgastes de las superficies; la primera superficie
8 sigue una característica más larga axialmente que la segunda
superficie 8', de manera que el elemento de accionamiento puede
acercarse aún más al piñón y la dimensión axial del cabezal de
arranque es aún reducida. El diámetro medio de contacto y fricción
entre las dos superficies de fricción 8, 8' es pues igual al
diámetro medio de la segunda superficie 8', que presenta en su
extremo axial adyacente de los medios elásticos 10 un mayor diámetro
que su otro extremo axial de menor diámetro. El diámetro medio se
sitúa pues en la mitad de la longitud axial de la segunda superficie
8'; la primera superficie 8 se extiende axialmente a cada lado de la
segunda superficie 8'.
Los medios elásticos 10 pertenecen también al
dispositivo de fijación y pertenecen más precisamente al el primer
tope en un sistema de mantenimiento y cierre del cabezal de arranque
completo.
Se fabrica pues primero un primer subconjunto
que comprende el piñón y la parte de fijación dotada de la primera
superficie 8, y un segundo subconjunto constituido por el elemento
de accionamiento provisto en su periferia externa de la segunda
superficie 8', a continuación se acerca al elemento de accionamiento
respecto al primer subconjunto enfilando la segunda superficie en la
primera superficie, y finalmente se establecen los medios elásticos
10 para cerrar todo ello.
Estos medios elásticos 10 se establecen en
compresión axial, es decir, bajo pretensado, entre el primer tope y
el segundo tope 4' llevado aquí, para reducir más la dimensión axial
del cabezal de arranque, por un reborde transversal del elemento de
accionamiento que delimita, según una característica, axialmente la
segunda superficie 8' al nivel de su mayor diámetro. El reborde se
forma al favor de una retirada anular de material en la periferia
externa del cuerpo del elemento de accionamiento, que permite así
colocar, al menos en parte, los medios elásticos 10. Esta ausencia
de material está delimitada por el reborde transversal 4' y por un
radio anular globalmente de orientación axial 4'' que se conecta a
la periferia interna del reborde 4'. Los medios elásticos 10 se
colocan aquí enteramente en la ausencia de material y se apoyan
directamente sobre el reborde 4' o indirectamente sobre éste a favor
de un recubrimiento. En todos los casos el tope 4' es llevado por el
resalte.
Bien entendido, en una alternativa, cuando no se
plantean problemas de dimensión radial, el primer tope es llevado
por una zona que prolonga la primera superficie 8, lo que obligan a
aumentar el tamaño radial del primer tope.
Tal como se aprecia en la figura 4, los medios
elásticos 10 comprenden, en una forma de realización, un disco 10a
no cerrado y, en consecuencia, abierto en 10g. La abertura 10g, aquí
radial, confiere una elasticidad radial al disco 10a, que puede
entonces utilizarse como arandela de retención que se inserta en la
garganta antes citada de la prolongación 1c, volviendo a cerrar la
abertura 10g. Este disco 10a es ventajosamente de acero para
muelles. En una alternativa, la abertura 10g es inclinada.
En una alternativa, el disco 10a es cerrado,
como se aprecia en las figuras 7 y 9, y presenta en su periferia
externa dos patas radiales, preferiblemente diametralmente opuestas,
adaptadas cada una a cruzar un paso axial que desemboca en la
garganta antes citada que comprende el primer tope para un montaje
del tipo bayoneta.
En una alternativa, el primer tope se extiende
en saliente radial hacia el interior respecto a la periferia
interna de la prolongación sobre una baja altura y se une, de
preferencia por avance, mediante soldadura, engarce o remachado
sobre la prolongación 1c. La soldadura puede ser de tipo láser. El
engarce puede realizarse de manera similar al de la figura 6, cuando
el faldón es macizo. En una alternativa, el primer tope es un disco
que presenta en saliente unas patas radiales en su periferia
externa. Estas patas se acoplan cada una de manera complementaria en
un hueco realizado en el extremo libre del faldón. A continuación se
aplastan los bordes laterales de los huecos para realizar un
engarce; el faldón está hecho ventajosamente en chapa embutida. En
una alternativa, se pueden soldar las patas sobre los bordes
laterales de los huecos.
En una alternativa, el primer tope se realiza
mediante un rebaje de material radialmente hacia el interior del
extremo libre de la prolongación 1c. El montaje del disco 10a se
realiza también volviendo a cerrar la abertura 10 g.
Todas las combinaciones son posibles,
comprendiendo el cabezal de arranque dos subconjuntos y aquí unos
medios elásticos 10 suplementarios. Estos medios elásticos 10 son un
elemento de cierre del cabezal de arranque, ya que cierra los dos
subconjuntos 1, 2 de este cabezal de arranque.
Más concretamente, los medios elásticos 10 se
montan bajo pretensado entre los topes antes citados y permiten
mantener en presión la segunda superficie troncocónica 8' del
elemento de accionamiento contra la primera superficie troncocónica
8 solidaria al piñón 1, 10. Se tendrá en cuenta que el diámetro
medio del primer tope, es decir, de la garganta, es superior al
diámetro medio del segundo tope 4'.
Los medios elásticos 10 ejercen una fuerza
predeterminada sensiblemente constante en el tiempo y relativamente
de escaso valor que depende de las aplicaciones.
Esta presión inicial produce un par de fricción
entre el elemento de accionamiento y el piñón que es todavía, por
construcción, superior al par necesario para el atornillado y para
el desarrollo del cabezal de arranque sobre el árbol 100.
Esta condición permite el auto cebado del
movimiento del cabezal de arranque entre su posición de descanso y
su posición avanzada contra el tope de trabajo, indicado mediante la
referencia numérica 6 en la figura 2, al principio de la fase de
impulsión del motor del vehículo mediante la corona de arranque.
Cuando el piñón alcanza el tope 6 hay compresión de las superficies
8, 8' entre sí con un bloqueo.
Este bloqueo de movimiento entre el piñón y el
elemento de accionamiento depende, en particular, de los ángulos y
diámetros de las superficies de fricción troncocónicas.
Tal como se muestra en la figura 2, durante la
impulsión del motor de combustión interna del vehículo automóvil
mediante el motor eléctrico del arranque, el par Cd - generado por
el arranque al nivel del árbol de salida 100 que lleva el elemento
de accionamiento 2 y transformado por el dispositivo en ranuras
helicoidales 9 que se producen entre el elemento de accionamiento 2
y el árbol 100 - crea una fuerza axial Fa.
Esta fuerza Fa se divide ella misma al nivel de
las superficies de fricción troncocónicas para crear una fuerza
normal de contacto FC, que genera una fuerza tangencial Ft en las
superficies troncocónicas 8, 8' en función del coeficiente de
fricción entre estas superficies. El valor de esta fuerza Ft
multiplicada por el radio de contacto medio de las superficies de
fricción troncocónicas determina el par Ce transmitido por el
embrague cónico 7.
Para que el piñón se accione normalmente sin
deslizamiento es necesario que la relación Ce > Cd siga siendo
verdadera.
Todo eso depende de las aplicaciones, ya que el
coeficiente de proporcionalidad entre Cd y Fa depende del ángulo de
inclinación de las ranuras 9, del radio medio de estas ranuras y el
coeficiente de deslizamiento entre el árbol de salida 100 y del
elemento de accionamiento.
El coeficiente de proporcionalidad entre Fa y Fc
depende del ángulo de conicidad entre las dos superficies de
fricción troncocónicas. El valor de Ft está vinculado a Fc y al
coeficiente de fricción fc entre los dos materiales de las
superficies de fricción troncocónicas del embrague 7. Para evitar
cualquier atascamiento se asegurará la relación tangente (a) >
f'c, en la cual a es el valor de la mitad ángulo en la cumbre del
cono de contacto entre las superficies de fricción troncocónicas y
f'c es el coeficiente de adherencia.
Todos estos valores se calculan en función de
fórmulas de la mecánica conocidas en sí mismas y que dependen de las
aplicaciones.
Estas fórmulas hacen intervenir el coeficiente
de fricción entre las ranuras del árbol y el elemento de
accionamiento, el radio medio de las ranuras, el ángulo de conicidad
de las superficies 8, 8' y el coeficiente de fricción de éstas. Todo
eso influye sobre la elección de los materiales del elemento de
accionamiento, el faldón y el piñón.
Cuando el motor del vehículo arranca, el piñón 1
gira más rápidamente que el árbol de salida 100 que permite el
destornillado del cabezal de arranque sobre el árbol 100. El
esfuerzo axial anteriormente transmitido desaparece, y ya no sigue
siendo más que el par residual escaso de los medios elásticos 10 que
se transmite al motor eléctrico de arranque. Durante esta corta fase
de velocidad excesiva, el embrague se acciona como un dispositivo de
rueda libre, con un movimiento relativo entre las superficies 8, 8'.
El diámetro medio de contacto entre las dos superficies 8, 8' es
pues un diámetro también de fricción en caso de velocidad
excesiva.
En las figuras 1 a 7, 9 y 10 se minimizó este
par residual respetando al mismo tiempo la relación Ce > Cd.
Siempre a lo largo de la duración de la vida del cabezal de
arranque.
Así, según una característica, los medios
elásticos 10 comprenden unas lengüetas elásticamente deformables
axialmente 10b, que se extienden circunferencialmente.
Al jugar sobre la longitud circunferencial y
sobre el grosor de las lengüetas, se controla bien la fuerza axial
desarrollada por éstas.
En la figura 4 las lengüetas 10b son en forma de
brazos 10b, que se extienden al interior del disco 10a abierto. Los
brazos 10b son en forma de sector anular que se extiende
circunferencialmente inclinadas a cada lado de una zona de arranque
10d del disco 10a. Una de las zonas 10d está afectada simétricamente
por la abertura radial 10g. Las dos zonas 10d se oponen
diametralmente de manera que los brazos 10b se extienden cabeza
laya.
La periferia interna de los dos brazos 10b
asociados a una misma zona 10d son en forma de arco circular que se
extiende sobre más de 90°. Bien entendido, se puede aumentar el
número de zonas 10d y de brazo 10c.
Las lengüetas en forma de brazo 10c pertenecen a
la zona elástica de acción axial de los medios elásticos 10,
incluyendo también las zonas 10d.
Esta zona elástica 10b se extiende radialmente
debajo del disco 10a, que tiene así un diámetro interno superior al
de la periferia externa de los brazos 10b. Los medios elásticos 10
comprenden dos zonas 10a, 10b, a saber una zona elástica interna
partida en lengüetas 10b, aquí en forma de brazo, de orientación
circunferencial y una zona 10a externa de tope en translación del
piñón 1 en forma de disco 10a aquí abierto y diametralmente
elástico.
Los extremos libres de las lengüetas 10b se
desplazan axialmente respecto a la zona de paro en función de las
aplicaciones.
Las zonas 10d son zonas de conexión al disco
10a.
Según otra característica, estas lengüetas
presentan una zona de inflexión entre su extremo de sujeción en la
zona 10d y su extremo libre para controlar mejor la fuerza que
ejercen sobre el segundo tope 4'. De una manera general, las
lengüetas se arquean axialmente en dirección del elemento de
accionamiento 2 para mantener en contacto las superficies 8, 8'. En
una alternativa, las lengüetas están inclinado axialmente, es decir,
desde su extremo a la zona de sujeción 10d, en dirección al segundo
tope 4'. En una alternativa, una zona inclinada conecta el extremo
libre de una lengüeta a su extremo de sujeción en la zona 10d.
Gracias a la zona inclinada que crea un pliegue se controla bien la
elasticidad de la lengüeta y el extremo libre de una lengüeta puede
extenderse en paralelo respecto al segundo tope.
El extremo libre de la lengüeta puede ser
convexo para su contacto específico con el segundo tope.
Las lengüetas 10b de una manera general están
desplazadas axialmente respecto al disco 10a y en dirección del
segundo tope 4'.
Este desfase axial determina el pretensado de
las lengüetas y depende pues de las aplicaciones.
Se apreciará que los brazos 10b tienen una gran
longitud circunferencial, lo que es favorables para el control de la
fuerza axial desarrollada por estos brazos.
En una alternativa, las lengüetas se recortan
circunferencialmente en el disco 10a más amplio.
La parte de fijación permite pues conectar el
elemento de accionamiento al piñón mediante las superficies de
fricción troncocónicas y sustituye al casquillo de la figura 1. La
parte de fijación es solidaria al piñón, siendo una sola que tiene
con éste en las figuras 2 y 3 o en una alternativa (figura 8)
acoplada en fijación sobre éste. Las paredes de la parte de fijación
(su fondo y su faldón) son continuas, de modo que la parte de
fijación esté ajustada, no existiendo ninguna abertura entre el
fondo de la parte de fijación y el piñón. Esto es favorable para la
fiabilidad de funcionamiento del cabezal de arranque, ya que las
superficies 8, 8' no se manchan con fugas de aceite, de agua,
etc.
El cabezal de arranque se simplifica también,
puesto que está desprovisto de anillo externo contrariamente al modo
de realización de las figuras 3 y 5 del documento
FR-A-2 772 433.
Por simplicidad, en las figuras el conjunto del
piñón - parte de fijación se llamará piñón de campana y parte de
fijación de campana.
Así, en las figuras 2 y 3 el piñón de campana
está en una sola parte, siendo de un solo material o de dos
materiales, mientras que en una alternativa (figuras 8 y 11) el
piñón de campana es en dos partes, a saber, el piñón y la campana;
entonces cada parte se elige de manera óptima según la función que
debe realizar.
En las figuras, el piñón de campana comprende,
por un lado, una parte dentada que constituye el piñón 1 y de otra
parte, una parte troncocónica, indicada mediante la referencia
numérica 1b en la figura 3, que pertenece a la parte de
fijación.
La parte dentada es de forma tubular y presenta
en sección los dientes en lados abombados globalmente de forma
trapezoidal necesarios para el engranaje con la corona de arranque
del motor de combustión interna del vehículo automóvil. El piñón
presenta pues dientes definidos de manera conocida por un círculo de
paso, un círculo primitivo y un círculo de pie.
Es la periferia interna de la parte troncocónica
la que constituye directa o indirectamente la primera superficie de
fricción troncocónica. En efecto, la periferia interna de la parte
troncocónica 1b, puede rozar directamente contra la segunda
superficie de fricción que pertenece al elemento de accionamiento o
indirectamente contra la segunda superficie de fricción
troncocónica, estando provista al menos una de las dos superficies
de fricción troncocónica de un recubrimiento tal como una guarnición
de fricción fijada, por ejemplo, por encolado. Eso permite
controlar, en particular, la fuerza Ft antes citada.
Como guarnición de fricción puede utilizarse una
guarnición del tipo de la descrita en el documento
EP-A-0 816 707, que comprende un
mate de fibras impregnada con una resina termoestable. Estas fibras
se cardan para formar un velo de carda y presentan ventajosamente
una longitud de al menos 40 mm. El vidrio, por ejemplo, se incorpora
al mate. Para más precisiones se referirá a este documento. Con este
tipo de guarnición se obtiene una estabilidad notable del
coeficiente de fricción del material, así como escasos
desgastes.
En una alternativa, se utilizan resinas
termoestables o termoplásticas tales como "peek", teniendo un
elevado punto de fusión. Las resinas pueden ser cargadas - las
cargas que son por ejemplo de fibras de vidrio - o puras.
Todo depende de las aplicaciones, dado que se
seleccionó la resina en función de su coeficiente de fricción.
La primera superficie de fricción troncocónica
pertenece pues a la periferia interna del faldón de la parte de
fijación o se une sobre dicha periferia interna.
Es igual la segunda superficie de fricción
troncocónica, que se forma directamente en la periferia externa de
un saliente troncocónico que pertenece al elemento de accionamiento
2 o se une sobre dicho saliente de la periferia externa.
En todos los casos, al menos una de las dos
superficies troncocónicas 8, 8' comprende ranuras que se extienden
desde un extremo axial al otro extremo axial de la superficie
troncocónica en cuestión y esto de manera rectilínea o curvada. En
una alternativa, las ranuras se extienden circunferencialmente.
Puede realizarse una red de ranuras cruzadas circunferenciales y
rectilíneas y/o curvadas. Esta red puede comprender ranuras
circunferenciales conectadas a los extremos axiales de la superficie
troncocónica afectada por ranuras distintas que se extienden de
manera rectilínea o curvada. Todas las combinaciones son posibles.
Por ejemplo, las ranuras se prevén en la periferia externa de la
segunda superficie, en alternativa a la periferia interna de la
primera superficie.
Gracias a las ranuras se evacua el polvo y se
favorece el desprendimiento de las dos superficies entre sí, en
particular, en caso de velocidad excesiva.
Como sobre los piñones de cabezales de arranque
convencionales, los dientes de las partes dentadas 1 preferiblemente
están provistos en su extremo libre, de la parte contraria al
elemento de accionamiento 2, de un chaflán para facilitar la
penetración del piñón en la corona de arranque visible en C en la
figura 1.
En estas figuras 2 y 3, el fondo troncocónico es
globalmente de orientación transversal, ya que se extiende de
manera inclinada respecto al eje de simetría axial
X-X del cabezal de arranque visible en las figuras 3
y 8. Este eje es, al mismo tiempo, el eje de simetría del árbol 100.
En la alternativa de la figura 8, el fondo se extiende
perpendicularmente al eje X-X. En efecto, se puede
estandarizar el elemento de accionamiento y, en función del tamaño
radial y axial del piñón, inclinar más o menos el fondo 1a o hacer
éste transversal. Todo eso depende de las aplicaciones.
Así, en la figura 3 el piñón 1 presenta en su
extremo vuelta hacia el elemento de accionamiento 2 una
prolongación inclinada que constituye el fondo de la parte de
fijación con forma de campana y que permite conectar entre ellas las
partes 1, 1b.
El piñón de campana se obtiene, por ejemplo, por
moldeado. Ventajosamente, el piñón de campana se obtiene por
sinterización, siendo de un solo material, o preferiblemente de dos
materiales.
La sinterización de dos materiales es muy
ventajosa, ya que se puede elegir para la parte dentada de un matiz
de material más específicamente adaptado a las necesidades del
engranaje con la corona de arranque (resistencia mecánica,
resistencia al desgaste, escasa emisión sonora, etc.), mientras que
la parte troncocónica se adapta especialmente a las necesidades del
embrague 7 (resistencia al desgaste, valor del coeficiente de
fricción, etc.).
La parte dentada 1 se obtiene, por ejemplo, por
extrusión, sinterización, tallado en una barra o estampado. Esta
parte dentada 1 es, en una alternativa, distinta de la campana, y
presenta un brazo perforado centralmente para el paso del árbol 100
y que constituye el fondo la campana. Este brazo se prolonga en su
periferia externa mediante el faldón troncocónico 1b, él mismo
prolongado por la prolongación tubular 1c. La primera superficie
troncocónica 8 está constituida por la periferia interna del faldón
1b.
En una alternativa, como se aprecia en la figura
8, el brazo está unido a su periferia interna por soldadura sobre el
piñón, que presenta para esto en su periferia interna una
prolongación tubular 1d que se extiende en saliente axial hacia el
elemento de accionamiento y que permite centrar el brazo en su
periferia interna. Este brazo está fijado axialmente en un sentido
por el extremo axial adyacente de los dientes del piñón y en el otro
sentido por la soldadura realizada en el extremo libre de la
prolongación. La soldadura se realiza, en una forma de realización,
de manera continua, en alternativa de manera discontinua. La
soldadura es del tipo láser, del tipo soldadura por fricción o del
tipo soldadura con arco.
En una alternativa (figura 11), la fijación se
realiza por engarce, dado que se bajó el extremo libre de la
prolongación tubular 1d antes citado en contacto con el brazo que se
apoya sobre los dientes del piñón 1. Se puede recurrir en este caso
a conexiones complementarias, por ejemplo del tipo poligonal, para
bloquear en rotación el brazo. El bloqueo en rotación de la campana
sobre el piñón se realiza de una manera general por cooperaciones de
formas. Se puede sacar partido de los dientes del piñón para
realizar este calado. Por ejemplo el brazo se presiona localmente
para la formación de al menos un saliente que penetra de manera
complementaria entre dos dientes consecutivos del piñón.
En una alternativa (figura 11), el brazo 1a se
presiona en sentido opuesto para formación de al menos una
depresión 20d en la que penetra de manera complementaria al menos el
extremo de un diente del piñón, este diente que está alojado debe
cooperar con los bordes laterales de la depresión. El número de
salientes y depresiones depende de las aplicaciones.
Preferiblemente para un mejor bloqueo en
rotación, está previsto que al menos dos depresiones 20d de anchura
circunferencial adaptadas a la de los dientes del piñón 1, de manera
que el extremo libre del diente relacionado con el piñón encaje
preferiblemente a juego de montaje en la depresión 20d asociada.
En esta figura se indica mediante la referencia
numérica 20 la campana metálica que comprende el brazo 1a, el
faldón 1b con su prolongación 1c; los medios elásticos 10 consisten,
como a la figura 8, en un disco ondulado - alternativa a un disco
Belleville - apoyándose sobre unas arandelas de retención 4 que
constituyen el primer tope.
El piñón 1 es en dos partes, de la manera
descrita a continuación, ya que los dientes del piñón están
acoplados sobre una parte tubular metálica que presenta una
prolongación tubular 1d.
El material del extremo libre de la prolongación
1d se baja en 1e al contacto del brazo 1a para el bloqueo axial de
éste entre el tope formado por el rebaje de material y el extremo
libre de los dientes del piñón 1.
En una alternativa, se pueden realizar
conexiones por inmovilización.
Se obtiene en todos los casos una inmovilización
axial y en rotación de la campana respecto al piñón, es decir, una
fijación.
En una alternativa, el piñón 1 es de material
sinterizado y la campana de metal macizo, y están montado mediante
su brida, con una ligera sujeción sobre el saliente de prolongación
tubular 1d del piñón 1 para permanecer correctamente colocado sobre
el piñón después de las manipulaciones del conjunto así formado y
antes del paso de este conjunto al horno para la sinterización del
piñón. Durante este paso al horno, el metal del piñón se expande y
garantiza así, además de las conexiones metalúrgicas de la
sinterización, una inmovilización definitiva de estas dos partes.
Las conexiones antes citadas por cooperación de tales formas, como
un ajuste poligonal, pueden contribuir en la conexión en rotación
entre estas dos partes.
En una alternativa, la campana es también de
material sinterizado preferiblemente diferente del material del
piñón para obtener buenas características de fricción. Las dos
partes se montan previamente antes del paso al horno de
sinterización. El coeficiente de expansión del piñón es al menos tan
grande como el de la campana, de manera que debe conservarse un
contacto ajustado entre estas dos partes y favorecer la creación de
fuertes conexiones metalúrgicas. Después de la sinterización se
obtiene un conjunto monobloque con características mecánicas
diferentes según las zonas en cuestión.
En un modo de realización, la parte dentada se
obtiene por sinterización de dos materiales para obtener, de una
parte, buenas propiedades de deslizamiento la longitud del árbol 100
y, por otra parte, buenas propiedades para el engranaje con la
corona de arranque.
Se puede concebir que esta parte dentada sea
ella misma en dos partes, a saber, una manguito interno de un
material que permite un buen deslizamiento longitudinal del árbol
100 y un piñón montado sobre la periferia externa del manguito y que
presenta un material que presenta buenas propiedades para el
engranaje con la corona de arranque. La prolongación tubular 1d
constituye entonces una de los extremos axiales del manguito.
Eso puede realizarse de la misma manera como
para el montaje de la campana con el piñón. Por ejemplo, la parte
dentada se monta en sujeción sobre la prolongación 1d del manguito
antes de una operación de sinterización de al menos una de estas
partes. Cuando las dos partes se sinterizan, el coeficiente de
expansión del manguito es por lo menos igual al de la parte dentada.
En una alternativa, se realiza una conexión por inmovilización.
En una alternativa, el manguito es solidario a
la campana, siendo de uno solo con ésta o está fijado en ésta. La
solución con manguito añadido es ventajosa, ya que para un tamaño de
árbol 100 determinado puede estandarizar el manguito, si es
necesario con la campana, y adaptar el piñón montado sobre la
periferia externa del manguito a cada aplicación, en particular, en
lo que se refiere a su longitud. Se puede también colocar axialmente
como se quiera la parte dentada respecto al manguito de mayor
longitud axial que la parte dentada.
El piñón de campana es pues de una, dos o tres
partes. Se tendrá en cuenta que el fondo de la campana se conecta al
su faldón mediante una zona redondeada, o mediante una zona
troncocónica.
Se puede hacer el mismo razonamiento para el
elemento de accionamiento 2, que es pues de una o varias partes,
cada una en diferente material para realizar de manera óptima su
función propia. Por ejemplo, tal como se describe en el documento FR
A 2.772.433, el elemento de accionamiento puede presentar una parte
metálica, tal como un anillo dotado de al menos un collar, sujeto
sobre el cuerpo del cabezal de arranque para cooperar con la banda
de los medios mecánicos 14 de la figura 1. El anillo antes citado
comprende, en un modo de realización, dos collares de manera que
tiene una sección en forma de U para la recepción de la banda.
Tal como se muestra en las figuras, el elemento
de accionamiento comprende tres porciones, a saber, una primera
porción que presenta en su periferia externa la segunda superficie
troncocónica. Esta primera porción se extiende en saliente axial y
radial respecto a una segunda porción, constituyendo la cubierta del
elemento de accionamiento y presentando internamente las ranuras
helicoidales adaptadas que deben cooperar de manera complementaria
con las ranuras helicoidales del árbol 100. Se prevé una garganta
anular de recepción de la banda de los medios mecánicos 14 de la
figura 1 en la periferia externa de la segunda porción. Esta
garganta, delimitada por dos lados transversales adaptados que deben
cooperar con la banda de los medios 14, pertenece a la tercera
porción del elemento de accionamiento 2 y está desplazada axialmente
respecto a la primera porción. Esta garganta se extiende radialmente
hacia arriba de las ranuras de la segunda porción, siendo más corta
axialmente. La segunda superficie troncocónica, ventajosamente
dotada con ranuras de la manera antes citada, se extiende en
saliente radial respecto a la garganta y se conecta a la garganta
mediante la ausencia de material 4', 4'' realizada en la primera
porción para el alojamiento de los medios elásticos 10. Una cara
troncocónica conecta el extremo relacionado de la segunda porción
con el extremo de diámetro más pequeño de la segunda superficie
troncocónica para disminuir la cantidad de material del elemento de
accionamiento, aquí de material plástico moldeable, ventajosamente
reforzado por fibras, tales como fibras de vidrio. En una
alternativa, los recubrimientos anti-desgaste se
realizan sobre los dos lados que delimitan la garganta, en
particular, cuando la banda de los medios mecánicos 14 es metálica.
Estos recubrimientos consisten, por ejemplo, en discos metálicos
fijados por moldeado sobre los lados de la garganta, en una
alternativa, medios discos o piezas en forma de U fijados por
trinquete sobre los lados de la garganta. En una alternativa, el
lado de la garganta más distante del piñón se forma gracias a un
disco añadido, siendo posibles todas las combinaciones. La segunda
superficie de fricción puede formarse también gracias a un
recubrimiento, como la guarnición de fricción antes citada, de modo
que el cuerpo del elemento de accionamiento, y en consecuencia la
segunda porción de éste, es ventajosamente de un material que
presenta las calidades requeridas para cooperar con las ranuras del
árbol 100. El elemento de accionamiento 2, en una alternativa, se
obtiene por sinterización en un único material, o en una
alternativa, en varios materiales, como el piñón. Se apreciará que
cuando la campana y/o el elemento de accionamiento son de material
sinterizado que se puede incorporar en éste las cargas deseadas para
obtener el coeficiente de fricción deseado para las superficies 8,
8'. Por ejemplo, estas superficies pueden para contener polvo de
cobre, carbono, por ejemplo en forma de grafito, sílice y
molideno.
La banda de los medios 14 es ventajosamente de
material plástico para limitar los fenómenos de incrustación en el
elemento de accionamiento y reducir los ruidos. En una alternativa,
la garganta, y en consecuencia la segunda porción del elemento de
accionamiento, pueden extenderse radialmente arriba de la segunda
superficie 8' y del faldón de la parte de fijación.
Bien entendido, se pueden invertir las
estructuras de la parte de fijación de forma anular y hueco que
pertenecen entonces al elemento de accionamiento 2.
El extremo libre del faldón 2b de la parte de
fijación se extiende en saliente axial respecto a la primera
superficie 8 y lleva los medios elásticos 10.
Así, en la figura 5 el faldón 2b y el brazo 2a
de la parte de fijación en forma de campana pertenecen al elemento
de accionamiento 2, que eleva en su periferia externa un cono hembra
en el que penetra un cono macho llevado por el piñón. La segunda
superficie de fricción troncocónica 8' es la superficie externa que
rodea la primera superficie de fricción troncocónica, que es más
larga axialmente que ésta. Esto es, el elemento de accionamiento 2
que lleva la campana provista de un faldón 2b anular dirigido
axialmente hacia los dientes del piñón. Este faldón es de un grosor
no constante y está delimitado en su periferia externa por una pared
anular de orientación axial, es decir, cilíndrica, y en su periferia
interna por la segunda superficie 8' de forma cóncava, siendo la
primera superficie 8 complementaria de forma convexa. El faldón se
conecta, gracias al brazo transversal 2a, a la segunda porción antes
citada del elemento de accionamiento 2. La campana pertenece a la
primera porción del elemento de accionamiento 2. La garganta de
montaje del disco de las figuras 3 y 4 pertenece al extremo libre
del faldón, mientras que la ausencia de material de alojamiento de
los medios elásticos 10 se forma en una porción suplementaria del
piñón 1 equivalente a la primera porción del elemento de
accionamiento del modo de realización de las figuras 3 y 4. Se puede
pues utilizar el mismo disco para las figuras
3 y 5.
3 y 5.
Se tendrá en cuenta que la porción suplementaria
del piñón constituye una prolongación que se extiende en saliente
radial y axial respecto a los dientes del piñón 1. Es la periferia
externa de esta prolongación que lleva la primera superficie 8, cuyo
diámetro medio constituye diámetro medio de contacto de las
superficies 8, 8'. Este diámetro medio es superior al diámetro del
círculo de paso de la parte dentada del piñón 1.
En las figuras 3 y 5, el diámetro más pequeño de
la primera superficie 8 es superior al diámetro del círculo de paso
de la parte dentada del piñón 1. La prolongación está aquí moldeada
con el piñón 1.
El faldón 2b es macizo de manera que la garganta
se realiza en el extremo libre del faldón 2b en la parte saliente
de la segunda superficie 8' respecto a la primera superficie 8. El
brazo 2a, aquí transversal en una alternativa troncocónica, y el
faldón 2b son monobloques con el elemento de accionamiento 2. En una
alternativa, la campana se coloca sobre el elemento de
accionamiento, por ejemplo de la misma manera que el montaje de la
figura 8. En este caso, la segunda porción del elemento de
accionamiento presenta internamente una prolongación tubular
saliente y soportada para su montaje y calado axial en el sentido
del brazo 2a. Todas las formas de montaje antes citadas son
transportables en este modo de configuración y viceversa.
Se tendrá en cuenta que el brazo 2a forma uno de
los lados de la garganta de recepción de la banda de los medios
14.
Bien entendido, en una alternativa (figuras 6 y
7), el disco 10a es continuo y se prolonga en su periferia externa
por una parte tubular 10f dotada en su extremo libre de patas 10c en
contacto con una cara inclinada 2d que pertenece a una protuberancia
2e anular que presenta el faldón 2a en saliente radial en su
periferia externa. Esta protuberancia se conecta a la cara
transversal del extremo libre del faldón y presenta un saliente
cilíndrico 2f de centrado para la parte tubular 10f.
Los medios elásticos comprenden pues una zona de
paro en translación del piñón en forma de casquillo anular llevada
por el faldón.
La cara transversal del extremo libre del faldón
constituye el primer tope.
La cara inclinada 2d puede dotarse con
depresiones para el bloqueo en rotación del casquillo por
cooperación de las patas 10c con los bordes laterales de las
depresiones. El casquillo se inmoviliza axialmente gracias a la cara
2d y a la cara del extremo libre del faldón.
En las figuras anteriores la inmovilización
axial se realiza con un ligero juego por montaje del disco 10a en
la garganta.
En una alternativa, se realiza una garganta en
el saliente 2f y la parte tubular se presiona localmente 10f en la
garganta. Se suprimen entonces las patas de engarce 10c.
En una alternativa, la parte tubular 10f se
presiona localmente por avance hacia el interior y el montaje de la
parte tubular 10f sobre el saliente 2f se realiza por trinquete de
las zonas presionadas de la parte 10f en la garganta de la parte
10f.
En una alternativa, el disco 10a presenta patas
axiales en su periferia externa, dotadas en su extremo libre, cada
una, de un orificio para el montaje por trinquete sobre una uña
complementaria resultante de la periferia externa del faldón. Para
esto se hace que cada orificio pertenezca a una zona elástica
formada, por ejemplo, gracias a un plegado en acordeón.
En una alternativa, las patas axiales están
dotadas en su extremo libre de salientes inclinados elásticamente
deformables para la formación de mordazas destinadas a acoplarse por
trinquete con las uñas.
En una alternativa, las mordazas se forman en
favor de las zonas de arranque 10d como se aprecia en las figuras 9
y 10. Estas mordazas 10 se acoplan elásticamente entonces con la
periferia interna de la prolongación 1c o 2c del faldón que
constituye su extremo libre. En la figura 10 se representa en línea
de trazos una parte de la prolongación 1c. En este caso, el disco
10a es entonces continuo y presenta cuatro brazos 10b y dos zonas de
arranque 10d, como en la figura 7. Las zonas 10d se delimitan
circunferencialmente en su periferia externa por dos ranuras ciegos
110 que se conectan, cada una, a una mordaza 10 que se extiende en
saliente radial respecto a la periferia externa del disco 10a. La
altura de estas mordazas es aquí baja. Estas mordazas 10 se conectan
entre sí mediante una sección plana 111 que delimita la periferia
externa de una zona de arranque 10d.
Las mordazas están delimitadas cada una por el
borde de una ranura 110, una sección rectilínea que constituye la
periferia externa de la mordaza 10 y una sección inclinada de
conexión con la sección plana 111.
Cada zona de arranque 10d presenta así en su
periferia externa una lengüeta 112 menos amplia circunferencialmente
que dicha zona 10d.
Cada lengüeta 112 presenta en cada una de sus
extremos una mordaza 10. Las lengüetas 112 pueden doblarse
axialmente.
El diámetro externo de las mordazas 10 es
ligeramente superior al diámetro interno de la prolongación 1c, de
modo que cuando se fijan axialmente los medios elásticos en la
prolongación 1c, las lengüetas se doblan axialmente, de modo que las
mordazas permanezcan bajo presión con el mandrilado interno de la
prolongación interna 1c, tal como se aprecia en la figura 10, cuando
los medios elásticos 10 son el objeto de un esfuerzo que actúa en el
sentido opuesto al del ajuste a presión, los medios elásticos se
bloquean por frenado. Las lengüetas 112 tienen globalmente la forma
de una cabeza de gato con dos orejas formadas por las mordazas
10.
Se puede suprimir la garganta de las figuras 3 y
5. En una alternativa, se conserva la garganta de manera que se
mejora el bloqueo axial de los medios elásticos 10.
En una alternativa, la garganta es sustituida
por depresiones de recepción de las mordazas 10.
Ventajosamente, las mordazas 10 se montan bajo
presión en la garganta o las depresiones para evitar todo movimiento
a raíz de vibraciones.
Bien entendido, la presente invención no se
limita a los ejemplos de realizaciones descritos. Así, en las
figuras 7 y 10, los brazos pueden conectarse entre ellos para formar
un disco interno del tipo ondulado elásticamente deformable de
manera axial. En una alternativa, como se aprecia la figura 8, los
medios elásticos 10 consisten en un disco ondulado que se apoya
sobre el primer tope, que consiste aquí en unas arandelas de
retención 4, en una alternativa en un junco de paro, montado en una
garganta realizada en la periferia interna de la prolongación 1c del
faldón. Los medios elásticos en una alternativa consisten en un
disco elástico del tipo Belleville, del tipo abanico, del tipo de
mordazas o una en alternativa en un muelle en espiral del tipo
troncocónico para apoyarse sobre las arandelas de retención 4 o el
junco de paro. Varios discos Belleville o del tipo ondulado pueden
actuar entre los topes 4, 4'.
En una alternativa, los medios elásticos
consisten en un disco del tipo Grower o del tipo de los descritos
en el documento DE-C-242 194.
Se puede concebir un montaje del tipo bayoneta,
comprendiendo la prolongación 1c unos huecos conectados cada uno a
una ranura axial para la penetración de un saliente que pertenece a
un disco elástico y de bloqueo por rotación.
Todas las combinaciones son posibles, pudiendo
ser el primer tope de la manera unida antes citada, pudiendo
comprender los medios elásticos mordazas 10, etc.
Así es evidente a partir de la descripción y los
dibujos que se aumenta la capacidad de transmisión de par del
cabezal de arranque gracias a un diámetro medio de fricción
importante para una dimensión diametral dada. Se reduce también el
número de partes, así como la dimensión axial y diametral del
cabezal de arranque. Se obtiene una buena estanqueidad en lo que se
refiere a proyecciones de aceite o agua dirigidas hacia el piñón
gracias a la campana. Se tiene la posibilidad de elegir materiales
diferentes, uno bien adaptado a las características mecánicas
requeridas por el piñón, ya que se adapta el otro a las necesidades
de fricción y resistencia al desgaste del embrague cónico.
Ventajosamente, se recurre a un dispositivo
electrónico de comando para la alimentación eléctrica del bobinado
12a y del motor eléctrico del arranque para reducir la duración de
la fase de funcionamiento "en rueda libre" del embrague cónico
y liberarse del tiempo de reacción del conductor. Por ejemplo, el
dispositivo electrónico es del tipo del descrito en el documento FR
A 2.795.884, que alimenta el bobinado 12a mediante un transistor
según una tensión en el sector de tipo "Pulse Width Modulation"
(PWM). Más concretamente, se hace variar la corriente eficaz en el
bobinado 12a en el transcurso del desplazamiento del núcleo 12b
hacia su posición de conexión, para cerrar el contacto móvil 13 y
alimentar el motor eléctrico M. Se adopta en el transcurso de este
desplazamiento:
- una primera fase de impulsión de corriente
eficaz suficientemente elevada para poner el núcleo 12b en
movimiento, luego,
- una segunda fase de impulsión de corriente
eficaz más escasa,
- se aplica, durante la segunda fase, después de
un tiempo predeterminado o determinado, un aumento continuo de la
intensidad eficaz.
Para más precisiones se hará referencia a este
documento.
Gracias al dispositivo electrónico se puede
elegir un material de fricción menos noble para las superficies de
fricción 8, 8', ya que se controla mejor la fase de velocidad
excesiva y, en consecuencia, de deslizamiento entre las dos
superficies. Eso permite reducir los costes.
Ventajosamente, para proporcionar el cabezal de
un arranque de embrague cónico, un amortiguador de torsión de medios
elásticos de acción circunferencial y/o un limitador de par están,
alternativamente, asociados al cabezal de arranque.
Así, en un primer modo de realización, el
amortiguador de torsión y el limitador de par se asocian al reductor
de tren epicicloideo de la figura 1 interpuesto entre el motor
eléctrico y el árbol de salida 100 sobre el cual se monta el
elemento de accionamiento 2.
Para eso puede adoptar, por ejemplo, la solución
descrita en el documento FR 99 16726 depositado el 30/12/1999. El
limitador de par se interpone entonces axialmente entre la corona
del reductor y un brazo de una caja, dentro de la cual se monta en
rotación la corona.
Los medios elásticos consisten entonces en al
menos un bloque amortiguador deformable elásticamente, siendo por
ejemplo de elastómero, accionando en rotación la caja de un disco
que pertenece al limitador de par. En una alternativa, la corona de
arranque pertenece a la masa secundaria de un volante amortiguador
vinculado a la caja de velocidades del vehículo automóvil. Esta masa
secundaria está conectada mediante un amortiguador de torsión y un
limitador de par en un volante primario vinculado al cigüeñal del
vehículo, tal como se describe, por ejemplo, en el documento FR A
2.598.475.
En una alternativa, solamente uno de los dos
dispositivos limitadores de par-amortiguadores de
torsión está presente.
En una alternativa, se pueden prever las dos
soluciones antes citadas que comprenden un limitador de par y/o un
amortiguador de torsión.
Bien entendido, tal como se describe en la
solicitud FR 01 15245 presentada el 21 de noviembre de 2001, se
puede reducir la potencia electromagnética y el tamaño radial del
contactor 12 de la figura 1; medios que prevén para hacer volver el
motor eléctrico a una velocidad lenta en una primera fase, luego a
plena potencia. En este caso, el cabezal de arranque es bloqueado en
rotación por medios de cooperación
- tales como medios de cooperación de formas o el tipo de fricción - entre la banda y el elemento de accionamiento para su paso de su posición de descanso a su posición avanzada de engranaje con la corona de arranque.
- tales como medios de cooperación de formas o el tipo de fricción - entre la banda y el elemento de accionamiento para su paso de su posición de descanso a su posición avanzada de engranaje con la corona de arranque.
La banda es, en este caso, una banda siguiente.
Este tipo de disposición se presta bien a la utilización de un
cabezal de arranque según la invención, ya que éste presenta una
escasa inercia.
La presencia de una banda no es obligatoria. El
arranque puede tener así la constitución del descrito en el
documento EP-A-0 867 613, que
describe una solución con un reductor cuyo árbol de salida actúa
sobre el cabezal de arranque.
Claims (25)
1. Arranque de vehículo a motor que comprende un
cabezal de arranque que incluye un piñón (1, 10), un elemento de
accionamiento (2), y medios de acoplamiento que comprenden un
embrague cónico (7) para acoplar el piñón (1, 10) al elemento de
accionamiento (2), en el que el embrague cónico (7) incluye una
primera superficie de fricción troncocónica (8), indicada como la
primera superficie, que está fijada respecto al piñón (1, 10), y una
segunda superficie de fricción troncocónica (8'), indicada como la
segunda superficie y que tiene una forma complementaria a la primera
superficie (8), estando fijada la segunda superficie respecto al
elemento de accionamiento (2), en el que una superficie indicada
como la superficie interna, que es la primera superficie (8) o la
segunda superficie (8'), penetra en la otra superficie, indicada
como la superficie externa que es la segunda superficie (8') o la
primera superficie (8), y en el que los medios de acoplamiento
comprende, en primer lugar, un elemento de acoplamiento hueco (1a,
1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e) que tiene una porción de base (1a, 2a)
extendida en longitud mediante una porción de faldón anular (1b, 2b)
que está dirigido axialmente hacia uno de los elementos que
consisten el piñón (1) y el elemento de accionamiento (2), y en
segundo lugar, medios elásticos que actúan axialmente (10) que se
apoyan sobre un primer elemento de tope, que está fijado respecto al
extremo libre de la porción de faldón (1b, 2b) del elemento de
acoplamiento (1a, 1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e), con lo cual para actuar
sobre un segundo elemento de tope (4') que está fijado respecto a
uno de los elementos que consisten en el piñón (1) y el elemento de
accionamiento (2), caracterizado por el hecho de que el
diámetro medio de contacto entre la primera superficie (8) y la
segunda superficie (8') es mayor que el diámetro del círculo de paso
de los dientes del piñón (1),
por el hecho de que la porción de faldón (1b,
2b) del elemento de acoplamiento (1a, 1b, 1c; 2a, 2b, 2c, 2e) lleva
la superficie externa (8, 8') en su periferia interna,
por el hecho de que la porción de faldón (1b,
2b) está fijada, a través de la porción de base (1a, 2a) del
elemento de acoplamiento, respecto al elemento particular, que
consiste en el piñón (1) o el elemento de accionamiento (2), que
está asociado con la superficie externa (8, 8') llevada internamente
por la porción de faldón,
y por el hecho de que la superficie externa
llevada internamente por la porción de faldón (1b, 2b) del elemento
de acoplamiento rodea completamente la superficie interna, siendo
más larga que esta última en la dirección axial.
2. Arranque según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el diámetro medio de
contacto entre la primera superficie (8) y la segunda superficie
(8') es mayor que el diámetro del círculo de la punta de los dientes
del piñón (1).
3. Arranque según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el
extremo libre de la porción de faldón (1b, 2b) del elemento de
acoplamiento y los medios elásticos que actúan axialmente (10) se
extienden en proyección radial respecto a la superficie interna.
4. Arranque según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que los medios elásticos que
actúan axialmente (10) son llevados por el extremo libre de la
porción de faldón (1b, 2b).
5. Arranque según la reivindicación 3 o la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el
extremo axial de mayor diámetro de la superficie interna (8', 8)
está delimitado por un saliente transversal que lleva el segundo
elemento de tope (4') para el ajuste de los medios elásticos que
actúan axialmente (10) bajo compresión axial entre dicho segundo
elemento de tope (4') y un primer elemento de tope llevado por el
extremo libre de la porción de faldón del elemento de
acoplamiento.
6. Arranque según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que el saliente transversal se
extiende en longitud en su periferia interna en una superficie
anular generalmente orientada de manera axial (4'') con la que dicho
saliente delimita, por ausencia de material, un espacio para encajar
por lo menos parcialmente los medios elásticos que actúan axialmente
(10) en su interior.
7. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los medios elásticos que actúan axialmente (10) son en forma de
arandelas, y se alojan en una ranura formada en la periferia interna
del extremo libre de la porción de faldón del elemento de
acoplamien-
to.
to.
8. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los medios elásticos que actúan axialmente (10) tienen garras
(10e) que están adaptada para entrar en acoplamiento elásticamente
con la periferia interna del extremo libre de la porción de faldón
del elemento de acoplamiento.
9. Arranque según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que los medios elásticos que
actúan axialmente (10) incluyen una porción de disco (10a), por el
hecho de que las garras (10e) son parte de unas lengüetas (112)
formadas en la periferia externa de la porción de disco (10a) y
definidas mediante ranuras ciegas (110), y por el hecho de que las
garras (10e) sobresalen radialmente respecto a la porción de disco
(10a).
10. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que los medios elásticos que actúan axialmente (10) comprenden
lengüetas (10b) deformables axialmente, y por el hecho de que dichas
lengüetas se extienden circunferencialmente.
11. Arranque según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que los medios elásticos que
actúan axialmente (10) incluyen una porción de disco (10a) que rodea
las lengüetas elásticas (10b), y por el hecho de que las lengüetas
elásticas (10b) están unidas a la periferia interna de la porción de
disco (10a) en zonas de arranque (10d) y están desplazadas
axialmente respecto a la porción de disco (10a) en la dirección del
segundo elemento de tope
(4').
(4').
12. Arranque según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que la porción de disco (10a)
se extiende en longitud en su periferia externa en una porción
orientada axialmente para constituir un recubrimiento.
13. Arranque según la reivindicación 12,
caracterizado por el hecho de que el recubrimiento está
fijado sobre el extremo libre de la porción de faldón (1b, 2b), en
la periferia externa de esta última.
14. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el primer elemento de tope (4) está definido mediante una
arandela o un anillo de tope montado en una ranura formada en la
periferia interna del extremo libre de la porción de faldón.
15. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho de que el
primer elemento de tope está sujeto sobre el extremo libre de la
porción de faldón.
16. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el extremo libre de la porción de faldón consiste en una
extensión tubular (1c).
17. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la porción de faldón del elemento de acoplamiento es de forma
troncocónica.
18. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que una de la primera y segunda superficies de fricción (8, 8')
tiene ranuras en su periferia interna y periferia externa,
respectivamente.
19. Arranque según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que por lo menos una de la
primera y segunda superficies de fricción (8, 8') está definida por
un revestimiento de fricción.
20. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el elemento de acoplamiento (20) está fijado respecto al piñón
(10).
21. Arranque según la reivindicación 20,
caracterizado por el hecho de que el piñón (1) está formado
en una pieza con el elemento de acoplamiento, siendo dicha pieza
generalmente en forma de una campana.
22. Arranque según la reivindicación 20,
caracterizado por el hecho de que el elemento de acoplamiento
(20) está fijado sobre el piñón (10).
23. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado por el hecho de que
el elemento de accionamiento incluye una porción en forma de un
manguito que tiene ranuras helicoidales adaptadas para cooperar con
ranuras helicoidales complementarias sobre un árbol (100) del
arranque, y por el hecho de que por lo menos la porción de manguito
del elemento de accionamiento está hecha de material plástico.
24. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por el hecho de que el
elemento de acoplamiento está fijado respecto al elemento de
accionamiento (2).
25. Arranque según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que incluye por lo menos un bobinado (12a) para controlar su motor
eléctrico y adaptado para alimentarse con energía eléctrica mediante
unos medios de control electrónicos para el accionamiento del
cabezal de arranque.
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