ES2883332T3 - Llave dinanométrica de impulso - Google Patents

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Abstract

Una llave de impulso, que comprende un alojamiento (10), un motor eléctrico (16) con un rotor (21), una unidad de impulsos hidráulicos (18) con un miembro de accionamiento por inercia (26) y un eje de salida (27), y un acoplamiento (28) que conecta rígidamente el rotor de motor (21) al miembro de accionamiento por inercia (26) para formar una estructura giratoria integrada, caracterizado porque · el acoplamiento (28) comprende una porción de acoplamiento macho (32) en el miembro de accionamiento por inercia (26) y una porción de acoplamiento hembra (24) en el rotor de motor (21), · tal porción de acoplamiento macho (32) se dispone para que se reciba en tal porción de acoplamiento hembra (24) para formar tal acoplamiento (28), · tal porción de acoplamiento macho (32) tiene una sección roscada externa (25a), y tal porción de acoplamiento hembra (24) tiene una sección roscada interna (25b), donde se logra una fuerza de sujeción axial en la rotación relativa del rotor de motor (21) y el miembro de accionamiento por inercia (26), · tal porción de acoplamiento macho (32) y tal porción de acoplamiento hembra (24) están provistas de superficies cónicas de acoplado (36, 37) que se unen mediante tal fuerza de sujeción axial para formar una conexión rígida entre el rotor de motor (21) y el miembro de accionamiento por inercia (26).

Description

DESCRIPCIÓN
Llave dinanométrica de impulso
La invención se refiere a una llave dinanométrica de impulso, en particular a una llave dinamométrica de impulso portátil que comprende un alojamiento que soporta un motor eléctrico con un rotor, una unidad de impulsos con un eje de salida y un acoplamiento que conecta el rotor de motor a la unidad de impulsos.
Se describió previamente una llave de impulso del tipo anterior donde el rotor del motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos están interconectados rígidamente mediante un acoplamiento para formar una estructura giratoria integrada. Tal conexión rígida entre el rotor del motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos ha hecho posible soportar toda la estructura giratoria integrada del rotor del motor y la unidad de impulsos en solo dos cojinetes. El objeto de esta disposición es hacer que la llave de impulso sea más compacta y más ligera para mejorar así las características ergonómicas de la llave.
Este tipo de llave de impulso que tiene el rotor de motor y la unidad de impulsos que forma una estructura integrada y soportada en sólo dos cojinetes se describe en la solicitud de patente publicada PCT-EP 2012/061317. Se puede ver una herramienta similar en el documento WO2011/141205.
Esta llave de impulso descrita anteriormente pasa por dos inconvenientes identificados provocados por el acoplamiento que conecta el motor a la unidad de impulsos, de los cuales un primer inconveniente se refiere a la escasa rigidez del acoplamiento que puede provocar una desalineación entre las dos partes de la estructura giratoria integrada, mientras que el otro inconveniente se relaciona con una característica del diseño de acoplamiento que hace imposible retirar la unidad de impulsos del alojamiento para su mantenimiento sin retirar también el rotor de motor y partes del alojamiento.
En cuanto a la primera desventaja mencionada del acoplamiento descrito anteriormente entre el rotor de motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos, la disposición de dos cojinetes requiere una estructura giratoria muy rígida para mantener un funcionamiento perfecto y totalmente eficiente de la llave de impulso en períodos de funcionamiento prolongado. En las llaves de impulso, es perjudicial para la transmisión de impulsos si el acoplamiento entre el rotor de motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos no es completamente rígido, es decir, sin juego o inestabilidad. Esto se debe al hecho de que el rotor de motor junto con el miembro de accionamiento por inercia forman una parte activa de la inercia giratoria total que crea la energía de cada impulso de par entregado por la llave. Un juego en la conexión entre el rotor de motor y el miembro de accionamiento por inercia provoca un pico de par reducido y menos distintivo.
Con respecto a la rigidez del acoplamiento entre el rotor de motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos es crucial para obtener una eficiencia óptima de la llave para que el acoplamiento sea absolutamente rígido y no permita ningún tipo de juego, radial, axial o rotacional. En la disposición de unidad de impulsos-motor integrado de dos cojinetes descrita en la publicación anterior se emplea una combinación de acoplamiento hexagonal y acanaladuras sujeta axialmente mediante un tornillo central. Este tipo de conexión no garantiza que pueda producirse ningún tipo de juego, debido a que es inevitable un juego inicial muy pequeño para permitir el ensamblaje del acoplamiento, y el tornillo central aplica únicamente una fuerza de sujeción axial, lo que no evita que ocurra juego radial y/o rotacional no deseado. El juego inicialmente muy pequeño puede ampliarse fácilmente a un nivel no deseado.
El inconveniente mencionado anteriormente relacionado con el desmantelamiento difícil y lento de la llave en momentos de servicio de la unidad de impulsos se debe al hecho de que el tornillo central que sujeta axialmente el acoplamiento tiene que retirarse para permitir la extracción de la unidad de impulsos del alojamiento de llave. El tornillo es accesible sólo desde el interior del rotor de motor, lo que significa que, para permitir la extracción de la unidad de impulsos en momentos de servicio, el motor así como el cojinete posterior deben retirarse del alojamiento. Esto significa un trabajo adicional difícil y lento, lo que supondrá un coste de servicio adicional para el operador de la llave.
El objeto de la invención es proporcionar una llave de impulso que tenga un alojamiento que soporte un motor eléctrico con un rotor conectado al miembro de accionamiento por inercia de una unidad de impulsos, donde los impulsos de par entregados tienen una eficiencia óptima garantizada por una conexión entre el rotor de motor y el miembro de accionamiento por inercia de la unidad de impulsos que evita que se produzca un juego entre el rotor de motor y la unidad de impulsos.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar una llave de impulso que tenga un alojamiento que soporte un motor eléctrico con un rotor conectado al miembro de accionamiento por inercia de una unidad de impulsos, donde la conexión entre el rotor de motor y la unidad de impulsos permite la extracción de la unidad de impulsos del alojamiento sin necesidad de desensamblar y/o retirar el motor del alojamiento.
Aún más objetos y ventajas de la invención aparecerán a partir de la siguiente memoria descriptiva y reivindicaciones.
Una realización preferida de la invención se describe a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.
En los dibujos
La figura 1 muestra una vista lateral, parcialmente en sección, de una llave de impulso de acuerdo con la invención. La figura 2 muestra, a mayor escala, una vista detallada de un acoplamiento comprendido en la llave de impulso de la figura 1.
La llave de impulso mostrada en las figuras de los dibujos comprende un alojamiento 10 que tiene un mango 11 con un gatillo de control de energía 12 y un medio de recepción de energía conectado a, por ejemplo, una red eléctrica o una unidad de batería reemplazable. El alojamiento 10 incluye una sección posterior B y una sección delantera A, donde la sección posterior B encierra un motor eléctrico 16, mientras que la sección delantera A encierra una unidad de impulsos hidráulicos 18. La sección delantera A soporta un cojinete de bolas delantero 19 que soporta la unidad de impulsos 18.
La unidad de impulsos y el motor no se describen con más detalle ya que tienen un diseño similar a los descritos en la solicitud de patente PCT-EP 2012/061317 mencionada anteriormente.
El motor 16 comprende un estator central no giratorio 20 con devanados alimentados por energía y un rotor 21 formado por una porción cilíndrica hueca 23 que rodea el estator 20 y una porción de acoplamiento hembra 24 que se extiende hacia adelante. Este último se dispone para transferir el par motor a la unidad de impulsos 18 mediante un acoplamiento 28 que se describe con más detalle a continuación.
La unidad de impulsos 18 comprende un miembro de inercia de recepción de par motor 26 y un eje de salida 27, donde este último se acopla intermitentemente al miembro de inercia 26 mediante un mecanismo de generación de impulsos no ilustrado. El eje de salida 27 se adapta para recibir un casquillo tuerca para acoplar una junta de tornillo que se va a trabajar. El miembro de accionamiento por inercia 26 se forma con una porción de acoplamiento coaxial 32 que se extiende hacia atrás dispuesta para recibirse y cooperar con la porción de acoplamiento hembra 24 del rotor 21 para formar el acoplamiento 28.
La unidad de impulsos tiene un diseño previamente conocido y descrito y, por lo tanto, no se describe con más detalle. Véase, por ejemplo, la publicación de patente WO 91/14541.
Como se mencionó anteriormente, la porción de acoplamiento hembra 24 del rotor de motor 21 y una porción de acoplamiento macho 32 del miembro de accionamiento por inercia 26 forman juntas el acoplamiento 28, por lo que se prevé que el acoplamiento 28 forme una conexión rígida entre el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26, de modo que el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26 forman una estructura giratoria integrada. Esta estructura se soporta con relación al alojamiento 10 en dos cojinetes de bolas 30 y 19 separados axialmente, es decir, el cojinete delantero 19 situado en el eje de salida 27 y un cojinete posterior 30 situado en el acoplamiento 28. En consecuencia, el cojinete delantero 19 soporta no sólo el eje de salida 27, sino el extremo frontal de toda la estructura integrada junto con el cojinete posterior 30. Por lo tanto, el acoplamiento 28 comprende una porción de acoplamiento macho 32 situada en una disposición coaxial en el miembro de accionamiento por inercia 26 y una porción de acoplamiento hembra 24 situada en una disposición coaxial en el rotor de motor 21, donde la porción de acoplamiento macho 32 se adapta para ser recibida en la porción de acoplamiento hembra 24 para formar el acoplamiento 28. La porción de acoplamiento macho 32 está provista de una sección roscada externa 25a adaptada para acoplarse a una sección roscada interna de acoplado 25b en la porción de acoplamiento hembra 24 formando así una conexión de rosca 35 entre el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26. La conexión de rosca 34 está destinada a lograr una fuerza de sujeción axial para unir el miembro de accionamiento por inercia 26 y el rotor de motor 21.
La parte de acoplamiento macho 32 está formada con una superficie cónica exterior 36 destinada a cooperar con una superficie cónica interior de acoplado 37 en la porción de acoplamiento hembra 24, formando así una conexión rígida de estabilización y bloqueo entre el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26. Las superficies cónicas 36, 37 se sitúan más cerca de la unidad de impulsos 18 que la conexión de rosca 34, lo que significa que la conexión de rosca 34 ejecuta una fuerza de tracción y una acción de unión entre las superficies cónicas 36, 37. Se proporcionan dos secciones de guía y soporte separadas axialmente entre las porciones de acoplamiento macho y hembra 24, 32, es decir, una primera sección de guía y soporte que comprende una superficie externa de guía cilíndrica 38 situada en el extremo final de la porción de acoplamiento macho 32 y dispuesta para cooperar con la superficie interna de guía cilíndrica 39 en la porción de acoplamiento hembra 24. Una segunda sección de guía y soporte que comprende una superficie de soporte cilíndrica 41 situada en la porción de acoplamiento macho 32 entre la sección roscada 25a y la superficie cónica 36 y dispuesta para cooperar con una superficie cilíndrica interior 45 en la porción de acoplamiento hembra 24. La conexión de rosca 34 situada en el centro junto con el soporte radial obtenido al interactuar con las superficies 38, 39 de las superficies de guía y soporte 38, 39, 41, 45 asegurarán un acoplamiento exacto y verdadero entre las superficies cónicas 36, 37 y harán que estas últimas formen un acoplamiento que tenga un efecto de unión rígida entre las porciones de acoplamiento macho y hembra 32, 24. A diferencia de otros tipos de conexión entre el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26, como acanaladuras o acoplamientos hexagonales, el acoplamiento 28 de acuerdo con la invención que conecta el miembro de accionamiento por inercia 26 y el rotor de motor 21 está completamente libre de juego y mantendrá la exención de juego incluso con una vida útil prolongada de la llave. Esto significa una generación sostenida de impulsos y salida de energía óptimas de la llave.
Mediante el acoplamiento 28 descrito anteriormente, que incluye los medios para centralizar y bloquear el rotor 21 y el miembro de accionamiento por inercia 26, se obtiene no solo una conexión muy estable y libre de juego entre las dos partes, sino que también ofrece la ventaja de facilitar las operaciones de servicio en la unidad de impulsos 18. Debido a la ubicación central de la conexión de rosca 34, la unidad de impulsos 18 puede separarse del rotor de motor 21 y retirarse del alojamiento 10 sin aflojar ni retirar ninguna otra parte del motor y el alojamiento 10. Al retirar la unidad de impulsos 18, la sección frontal A del alojamiento 10 que incluye el cojinete delantero 19 puede desconectarse del resto del alojamiento 10 y el miembro de accionamiento por inercia 26 puede desacoplarse del rotor 21 aflojando la conexión de rosca 34. Para evitar que el rotor 21 gire al aflojar la conexión de rosca 34, se proporcionan un par de aberturas no ilustradas en el alojamiento 10 y en la periferia del rotor 21 que permiten insertar uno o más pasadores de bloqueo para bloquear el rotor 21 contra la rotación con respecto al alojamiento 10.
Cabe señalar que la invención no se limita al mismo ejemplo descrito e ilustrado anteriormente, sino que puede variarse libremente dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Una llave de impulso, que comprende un alojamiento (10), un motor eléctrico (16) con un rotor (21), una unidad de impulsos hidráulicos (18) con un miembro de accionamiento por inercia (26) y un eje de salida (27), y un acoplamiento (28) que conecta rígidamente el rotor de motor (21) al miembro de accionamiento por inercia (26) para formar una estructura giratoria integrada,
caracterizado porque
• el acoplamiento (28) comprende una porción de acoplamiento macho (32) en el miembro de accionamiento por inercia (26) y una porción de acoplamiento hembra (24) en el rotor de motor (21),
• tal porción de acoplamiento macho (32) se dispone para que se reciba en tal porción de acoplamiento hembra (24) para formar tal acoplamiento (28),
• tal porción de acoplamiento macho (32) tiene una sección roscada externa (25a), y tal porción de acoplamiento hembra (24) tiene una sección roscada interna (25b), donde se logra una fuerza de sujeción axial en la rotación relativa del rotor de motor (21) y el miembro de accionamiento por inercia (26),
• tal porción de acoplamiento macho (32) y tal porción de acoplamiento hembra (24) están provistas de superficies cónicas de acoplado (36, 37) que se unen mediante tal fuerza de sujeción axial para formar una conexión rígida entre el rotor de motor (21) y el miembro de accionamiento por inercia (26).
2. Una llave de impulso de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal porción de acoplamiento macho (32) está provista de una superficie externa de guía cilíndrica (38) en su extremo final, y tal porción de acoplamiento hembra (24) está provista de una superficie interna de guía cilíndrica (39) adaptada para recibir tal superficie externa de guía cilíndrica (38) en tal porción de acoplamiento macho (32) de manera que forman un soporte radial entre el rotor de motor (21) y el miembro de accionamiento por inercia (26).
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