ES2423384B1 - FLEXIBLE TURN TRANSMISSION AXLE. - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
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Abstract
Eje de transmisión de giro flexible para la conexión de un eje motriz (1) con un eje secundario (2), el cual transmite el giro del eje motriz (1) a dicho eje secundario (2). El eje de transmisión de giro está formado por al menos dos cuerpos axiales principales (3), conectados axialmente por al menos una articulación flexible (4) fijada entre dichos cuerpos axiales principales (3). La articulación flexible (4) presenta un muelle (5) y un contramuelle (6) dispuestos axialmente con los cuerpos axiales principales (3), de tal forma que el contramuelle (6) es concéntrico con el muelle (5) e interior a éste, y además tiene sus espiras arrolladas en sentido contrario a las del muelle (5).Flexible rotation drive shaft for connecting a drive shaft (1) with a secondary shaft (2), which transmits the drive shaft rotation (1) to said secondary shaft (2). The turning transmission shaft is formed by at least two main axial bodies (3), axially connected by at least one flexible joint (4) fixed between said main axial bodies (3). The flexible joint (4) has a spring (5) and a spring (6) arranged axially with the main axial bodies (3), so that the spring (6) is concentric with the spring (5) and inside it , and also has its turns wound in the opposite direction to those of the dock (5).
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Eje de transmisión de giro flexible. Flexible rotation drive shaft.
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invención pertenece al campo técnico de los sistemas mecánicos de transmisión de movimiento, y más concretamente a los ejes de transmisión de movimiento desde un eje motriz a un eje secundario. El objeto de la 5 presente invención es un eje de transmisión de giro flexible, para la conexión y transmisión del giro desde un eje motriz hasta un eje secundario que pueden estar desalineados entre sí. El eje de transmisión de giro es flexible debido a una articulación flexible del mismo que permite las oscilaciones de este en diferentes planos. El presente eje de transmisión de giro flexible se puede aplicar en automoción, aeronáutica, náutica, cualquier tipo de maquinaria, herramientas, etc., y en general en cualquier aplicación que requiera la transmisión de giro entre dos 10 ejes que puedan estar desalineados entre sí y que puedan moverse uno respecto del otro. The present invention pertains to the technical field of mechanical motion transmission systems, and more specifically to the motion transmission axes from a drive shaft to a secondary shaft. The object of the present invention is a flexible rotation transmission axis, for the connection and transmission of the rotation from a driving axis to a secondary axis that can be misaligned with each other. The axis of transmission of rotation is flexible due to a flexible articulation of the same that allows the oscillations of this in different planes. The present flexible turning transmission axis can be applied in automotive, aeronautical, nautical, any type of machinery, tools, etc., and in general in any application that requires the transmission of rotation between two 10 axes that may be misaligned with each other. and that they can move with respect to each other.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
En los sistemas mecánicos actuales, la conexión entre dos ejes no alineados para la transmisión del giro, tan habitual en transmisiones de vehículos con suspensión, presenta grandes dificultades debido a que estos ejes pueden moverse y no estar alineados en el mismo plano horizontal, siendo necesaria una oscilación del eje de 15 transmisión entre los diferentes planos que pueden formar los ejes. In the current mechanical systems, the connection between two axes not aligned for the transmission of the turn, so common in transmissions of vehicles with suspension, presents great difficulties because these axes can move and not be aligned in the same horizontal plane, being necessary an oscillation of the transmission shaft between the different planes that the axes can form.
Esta necesidad impide el empleo de piezas totalmente rígidas en la realización de estos ejes de transmisión, necesitándose soluciones del tipo de conjuntos articulados como las juntas cardánicas. Sin embargo, estas juntas cardánicas presentan el inconveniente de presentar pequeñas rigideces que ofrecen resistencia al giro, en función del ángulo de giro, y fatigan los materiales, obligando a sobredimensionar las mismas para garantizar su fiabilidad. 20 Adicionalmente, estas rigideces de las juntas cardánicas presentan la desventaja de proporcionar una transmisión de giro en la que la velocidad de giro no es constante, disminuyendo la precisión de los mecanismos, e incluso originando un mal funcionamiento de éstos. This need prevents the use of totally rigid parts in the realization of these transmission shafts, necessitating solutions of the type of articulated assemblies such as gimbal joints. However, these cardanic joints have the disadvantage of presenting small stiffnesses that offer resistance to rotation, depending on the angle of rotation, and fatigue the materials, forcing them to oversize them to guarantee their reliability. In addition, these rigidities of the cardanic joints have the disadvantage of providing a turning transmission in which the turning speed is not constant, decreasing the precision of the mechanisms, and even causing them to malfunction.
Además, la complejidad mecánica del movimiento impide cualquier otro tipo de solución que utilice piezas rígidas, articuladas o no. 25 In addition, the mechanical complexity of the movement prevents any other type of solution that uses rigid pieces, articulated or not. 25
Era por tanto deseable un eje de transmisión que consiguiera una transmisión eficiente del giro entre ejes desalineados y dispuestos en diferentes planos evitando los inconvenientes existentes en los anteriores ejes de transmisión del estado de la técnica. It was therefore desirable a transmission shaft that achieved efficient transmission of the rotation between misaligned axes and arranged in different planes avoiding the inconveniences existing in the previous transmission axes of the prior art.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un eje de transmisión 30 de giro flexible, que conecta un eje motriz con un eje secundario, transmitiendo el giro del eje motriz al eje secundario. The present invention solves the problems existing in the state of the art by means of a flexible turning transmission shaft 30, which connects a drive shaft with a secondary shaft, transmitting the rotation of the drive shaft to the secondary shaft.
El eje de transmisión de giro flexible presenta al menos dos cuerpos axiales principales, conectados axialmente entre sí por al menos una articulación flexible fijada entre dichos cuerpos axiales principales. The flexible turning transmission shaft has at least two main axial bodies, axially connected to each other by at least one flexible joint fixed between said main axial bodies.
Esta articulación flexible está formada por un muelle y un contramuelle dispuestos axialmente con los cuerpos 35 axiales principales, de tal forma que el contramuelle es concéntrico con el muelle y está dispuesto en el interior de éste, además de tener sus espiras arrolladas en sentido contrario a las del muelle, de forma que permiten la oscilación angular del eje, por la natural flexibilidad axial del muelle y contramuelle, en infinitos planos de oscilación, transmitiendo el giro, de manera suave y continua, y sin puntos de variación de la resistencia al giro, en los 360 grados de cada giro completo, independientemente del ángulo de oscilación, y con velocidad de giro continua. 40 This flexible joint is formed by a spring and a counter spring arranged axially with the main axial bodies 35, such that the spring is concentric with the spring and is arranged inside it, in addition to having its turns wound in the opposite direction to those of the spring, so that they allow angular oscillation of the shaft, due to the natural axial flexibility of the spring and counter spring, in infinite planes of oscillation, transmitting the rotation, smoothly and continuously, and without points of variation of the resistance to rotation , at 360 degrees of each complete turn, regardless of the angle of oscillation, and with continuous turning speed. 40
El eje de transmisión de giro flexible permite además la amortiguación de los impactos de torsión producidos en los ejes que conecta, debidos a cambios bruscos en la velocidad de giro, como puede suceder en una transmisión de vehículo al cortar gas o abrirlo de forma repentina, alargando así la vida de la mecánica del vehículo. The flexible turning transmission shaft also allows the damping of the torsional impacts produced in the axes that it connects, due to sudden changes in the speed of rotation, as can happen in a vehicle transmission when cutting gas or opening it suddenly, thus extending the life of the mechanics of the vehicle.
De forma preferente, para que la articulación flexible esté fijada correctamente a los cuerpos axiales principales, el muelle y el contramuelle están ambos soldados a dichos cuerpos axiales principales. 45 Preferably, so that the flexible joint is correctly fixed to the main axial bodies, the spring and the counter spring are both welded to said main axial bodies. Four. Five
Adicionalmente, la excepcional sencillez del eje objeto de la presente invención proporciona la ventaja de que requiere un mantenimiento nulo, puesto que se trata de piezas solidarias con los cuerpos axiales principales que no requieren de lubricación y apenas sufren desgaste. Additionally, the exceptional simplicity of the axis object of the present invention provides the advantage that it requires zero maintenance, since these are parts in solidarity with the main axial bodies that do not require lubrication and hardly suffer wear.
Otras importantes ventajas que proporciona el eje de transmisión de giro flexible sobre los sistemas conocidos del estado de la técnica, son un considerable menor peso, una mucho menor complejidad mecánica, y una notable 50 Other important advantages provided by the flexible spindle transmission shaft over the systems known in the state of the art are a considerable lower weight, a much lower mechanical complexity, and a notable 50
disminución en los tiempos de fabricación y montaje del conjunto y, por tanto una importante reducción de los costes totales. decrease in manufacturing and assembly times of the assembly and, therefore, a significant reduction in total costs.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DESCRIPTION OF THE FIGURES
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras. 5 Next, to facilitate the understanding of the invention, an illustrative but non-limiting way will describe an embodiment of the invention that refers to a series of figures. 5
La figura 1 muestra una realización de un eje de transmisión de giro objeto de la presente invención, con dos articulaciones flexibles, que conectan tres cuerpos axiales principales, uniendo un eje motriz y uno secundario dispuestos en el mismo plano horizontal. Figure 1 shows an embodiment of a rotation drive shaft object of the present invention, with two flexible joints, connecting three main axial bodies, joining a drive shaft and a secondary shaft arranged in the same horizontal plane.
La figura 2 muestra con detalle la sección de una de las articulaciones flexibles del eje de transmisión de giro de la figura 1. 10 Figure 2 shows in detail the section of one of the flexible joints of the rotation drive shaft of Figure 1. 10
La figura 3 muestra el eje de transmisión de giro de la figura 1 oscilando entre dos posiciones generadas por el movimiento vertical del eje secundario. Figure 3 shows the axis of rotation transmission of Figure 1 oscillating between two positions generated by the vertical movement of the secondary axis.
La figura 4 muestra el eje de transmisión de giro de la figura 1 oscilando entre dos posiciones generadas por el movimiento en arco del eje secundario. Figure 4 shows the axis of rotation transmission of Figure 1 oscillating between two positions generated by the arc movement of the secondary axis.
La figura 5 muestra una realización de un eje de transmisión de giro objeto de la presente invención, con únicamente 15 una articulación flexible conectando dos cuerpos axiales principales. Figure 5 shows an embodiment of a rotation drive shaft object of the present invention, with only a flexible joint connecting two main axial bodies.
En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son: In these figures reference is made to a set of elements that are:
1. eje motriz 1. drive shaft
2. eje secundario 2. secondary axis
3. cuerpo axial principal del eje de transmisión de giro 20 3. main axial body of the spindle drive shaft 20
4. articulación flexible fijada al cuerpo principal 4. flexible joint attached to the main body
5. muelle 5. dock
6. contramuelle 6. counter spring
7. planos perpendiculares al eje de giro de los cuerpos axiales que forman el eje de transmisión de giro 7. planes perpendicular to the axis of rotation of the axial bodies that form the axis of transmission of rotation
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓN 25 DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION 25
El objeto de la presente invención es un eje de transmisión de giro flexible, del tipo de los utilizados para conectar un eje motriz 1 con un eje secundario 2 y transmitir el giro desde dicho eje motriz 1 a dicho eje secundario 2. The object of the present invention is a flexible rotation transmission shaft, of the type used to connect a drive shaft 1 with a secondary shaft 2 and transmit the rotation from said drive shaft 1 to said secondary shaft 2.
Este eje de transmisión de giro presenta al menos dos cuerpos axiales principales 3, y al menos una articulación flexible 4 fijada entre los cuerpos axiales principales 3 que conecta axialmente ambos. Como se puede observar en las figuras 1, 3 y 4, el eje de transmisión de giro presenta de forma particular dos articulaciones flexibles 4 que unen 30 axialmente tres cuerpos axiales principales 3. Sin embargo, en una realización alternativa como la mostrada en la figura 5, el eje de transmisión de giro puede presentar una única articulación flexible 4 en uno de sus extremos, o alternativamente en su parte central, conectando axialmente dos cuerpos axiales principales 3. This spindle drive shaft has at least two main axial bodies 3, and at least one flexible joint 4 fixed between the main axial bodies 3 that axially connects both. As can be seen in Figures 1, 3 and 4, the rotation drive shaft has in particular two flexible joints 4 that axially connect three main axial bodies 3. However, in an alternative embodiment as shown in the figure 5, the rotation transmission shaft can have a single flexible joint 4 at one of its ends, or alternatively at its central part, axially connecting two main axial bodies 3.
Las figuras, y concretamente la figura 2 muestra que la articulación flexible está formada por un muelle 5 y por un contramuelle 6 dispuestos axialmente con los cuerpos axiales principales 3, de tal forma que el contramuelle 6 es 35 concéntrico con el muelle 5, y está situado en el interior de éste. El contramuelle 6 tiene sus espiras arrolladas en sentido contrario a las del muelle 5, de tal manera que cuando uno de ellos trabaja en compresión, el otro lo hace en tracción. De esta forma se compensan las pequeñas deformaciones longitudinales que pueden producirse por estiramiento o compresión, consiguiendo así mantener la longitud del conjunto constante. Así se transmite el giro entre el eje motriz 1 y el eje secundario 2, permitiéndose las oscilaciones o ángulos formados por las dos secciones 40 del eje, sin que se altere el régimen de giro. The figures, and concretely the figure 2 shows that the flexible joint is formed by a spring 5 and a counter spring 6 arranged axially with the main axial bodies 3, such that the counter spring 6 is concentric with the spring 5, and is located inside it. The counter spring 6 has its turns wound in the opposite direction to those of the spring 5, such that when one of them works in compression, the other does it in traction. In this way the small longitudinal deformations that can be produced by stretching or compression are compensated, thus keeping the length of the assembly constant. Thus the rotation between the drive shaft 1 and the secondary shaft 2 is transmitted, allowing oscillations or angles formed by the two sections 40 of the shaft, without altering the rotation regime.
La forma de fijación de las articulaciones flexibles 4 a los cuerpos axiales principales 3 se realiza mediante soldadura del muelle 5 y del contramuelle 6 a dichos cuerpos axiales principales 3, como se ha indicado anteriormente concéntricamente, y el contramuelle 6 en el interior del muelle 5, y con la separación suficiente entre ambos que evite su contacto en las deformaciones que experimenten en el giro. 45 The way of fixing the flexible joints 4 to the main axial bodies 3 is carried out by welding the spring 5 and the counter spring 6 to said main axial bodies 3, as indicated above concentrically, and the counter spring 6 inside the spring 5 , and with the sufficient separation between both that avoids his contact in the deformations that undergo in the turn. Four. Five
El diámetro del muelle 5 y contramuelle 6, así como la separación sus espiras y el grosor de las mismas variarán en función del empleo que se vaya a dar al eje de transmisión de giro. The diameter of the spring 5 and counter spring 6, as well as the separation of their turns and their thickness, will vary depending on the use that is going to be given to the rotation transmission shaft.
Las articulaciones flexibles 4 no precisan de ningún tipo de soporte especial, por tanto, el eje de transmisión no tendrá más soportes que los que los cuerpos axiales principales 3 necesiten para su sujeción. The flexible joints 4 do not require any special support, therefore, the drive shaft will have no more supports than the main axial bodies 3 need for its support.
El material preferente para la realización del muelle 5 y contramuelle 6 será un metal inoxidable, o convenientemente tratado, puesto que podrá trabajar a la intemperie, excepto si eventualmente se prefiriese que vaya cubierto por algún fuelle o carcasa flexible que contenga algún lubricante, para mayor protección. 5 The preferred material for the realization of the spring 5 and counter spring 6 will be a stainless metal, or conveniently treated, since it can work outdoors, except if it is eventually preferred that it be covered by some bellows or flexible housing containing some lubricant, for greater protection. 5
Las figuras 3 y 4, representan la forma en que este eje de transmisión de giro flexible permite toda clase de oscilación relativa entre los ejes 1,2 que une, mientras transmite el giro de forma regular, suave y continuada. En estas figuras 3 a 5 se representan los planos 7 perpendiculares al eje de giro de los cuerpos axiales principales 3 en ambos extremos del eje de transmisión de giro, pudiendo éstos desplazarse arriba y abajo respectivamente, en planos paralelos, como se observa en las figuras 3 y 4, o bien variar el ángulo respectivo y la oscilación, sin que se 10 altere el giro en absoluto en ambos extremos del eje, como se puede apreciar en la figura 5. Figures 3 and 4 represent the way in which this flexible rotation transmission axis allows all kinds of relative oscillation between the axes 1,2 that joins, while transmitting the rotation in a regular, smooth and continuous manner. In these figures 3 to 5 the planes 7 perpendicular to the axis of rotation of the main axial bodies 3 are represented at both ends of the axis of rotation transmission, these being able to move up and down respectively, in parallel planes, as seen in the figures 3 and 4, or vary the respective angle and oscillation, without altering the rotation at all at both ends of the axis, as can be seen in Figure 5.
Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia de la invención. Once the invention is clearly described, it is noted that the particular embodiments described above are subject to modifications in detail as long as they do not alter the fundamental principle and essence of the invention.
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Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201230388A ES2423384B1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | FLEXIBLE TURN TRANSMISSION AXLE. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201230388A ES2423384B1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | FLEXIBLE TURN TRANSMISSION AXLE. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2423384A2 ES2423384A2 (en) | 2013-09-19 |
| ES2423384R1 ES2423384R1 (en) | 2013-11-26 |
| ES2423384B1 true ES2423384B1 (en) | 2014-09-02 |
Family
ID=49083846
Family Applications (1)
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| ES201230388A Withdrawn - After Issue ES2423384B1 (en) | 2012-03-14 | 2012-03-14 | FLEXIBLE TURN TRANSMISSION AXLE. |
Country Status (1)
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-
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- 2012-03-14 ES ES201230388A patent/ES2423384B1/en not_active Withdrawn - After Issue
Also Published As
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| ES2423384A2 (en) | 2013-09-19 |
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Legal Events
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