11 knúmero de publicación: kint. Cl. 7 : B22F 5/08. k 72 Inventor/es: Tanaka, Jiro. k 74 Agente: Ungría López, Javier

Transcripción

1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : B22F /08 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Rueda de engranaje. 30 Prioridad: JP 1769/96 73 Titular/es: SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD -33, Kitahama 4-chome, Chuo-u Osaa-shi, Osaa-fu 41, JP 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Tanaa, Jiro 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: Agente: Ungría López, Javier ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCION Rueda de engranaje. Antecedentes de la invención Esta invención se refiere a un engranaje que tiene una porción dentada sobre su cara extrema axial, estando dicha porción dentada en la forma de un engranaje cónico o engranaje cónico en espiral. En general, un engranaje de tamaño pequeño o medio de este tipo se produce por un método en el que el polvo de metal, tal como hierro, se presiona por un molde, y se sinteriza, y a continuación el producto sinterizado es comprimido de nuevo por un troquel para corregir sus dimensiones. (Esto se denomina calibración). De forma similar, un engranaje, formado por forja, se termina por calibración. La calibración se efectúa por un método en el quelapiezadetrabajosinterizadaoforjadase inserta dentro de un punzón inferior del troquel, y se presiona por un punzón superior. Cuando se inserta la pieza de trabajo, la pieza de trabajo necesita colocarse de manera que una porción dentada formada en una cara extrema axial de la pieza de trabajo coincide con una porción dentada del punzón inferior. Esta operación de posicionamiento requiere atención, y sufre de problemas porque puede ocurrir un accidente de troquel debido a la colocación inadecuada y porque una mella puede formarse en la porción dentada de la pieza de trabajo por una colisión. Además, la atención requerida reduce la eficiencia de la producción, e impide la automatización. La presente invención pretende superar los problemas proporcionando un engranaje del tipo mencionado anteriormente de acuerdo con la reivindicación 1, donde una muesca ranurada está formada en una superficie circunferencial exterior del engranaje en una dirección axial. Gracias a la provisión de esta muesca ranurada, la operación de colocación de la pieza de trabajo mecánica durante la inserción de la pieza de trabajo en calibración puede realizarse de forma bastante fácil y positiva, mediante el uso, por ejemplo, de una proyección provista sobre un troquel para corresponder con la muesca ranurada. Si la anchura T 1 de la muesca ranurada en la dirección de la circunferencia exterior, su posición, su ángulo en la dirección axial, y su longitud se especifican como sigue, entonces es posible prevenir una resistencia reducida, un desgaste prematuro y un desbastado de la pieza de trabajo y del troquel de formación debido a la provisión de la muesca ranurada y puede efectuarse el posicionamiento uniforme. En primer lugar, la anchura T 1 de la muesca ranura en la dirección de la circunferencia exterior es igual a o menor el paso T de los dientes. En este caso, preferiblemente la muesca ranurada está formada sobre un área que excluye una cresta de diente, e incluye una superficie inclinada y un fondo de diente, (plano de fondo) continuo con la misma, o se forma sobre un área que incluye la cresta de diente, la superficie inclinada continua con la misma, y el fondo del diente. En segundo lugar, la anchura de la muesca ranurada en la dirección de la circunferencia exterior es mayor que el paso de los dientes. En este caso, preferiblemente, la muesca ranurada está formada sobre un área que se extiende entre puntos predeterminados de dos fondos de diente adyacentes entre los cuales existen dos superficies inclinadas y una cresta de fondo, dispuesta entre ellas. En vista del funcionamiento y la resistencia mecánica del engranaje, la profundidad de la muesca ranurada debería hacerse preferiblemente lo más pequeña posible en un intervalo tal que no afecte de forma adversa a la función de posicionamiento. Esta profundidad está enelintervalode 0, a 3 mm, aunque depende de la especificación del engranaje. Con respecto a la configuración, se prefiere una configuración curvada o una configuración semi-circular, como se describe en la forma de realización mostrada a continuación, pero puede adoptarse cualquier otra forma adecuada, tal como una forma en V. A la vista del posicionamiento mecánico, preferiblemente, la muesca ranurada se extiende de forma exacta paralela al eje, y se forma completamente a través de la superficie circunferencial exterior del engranaje en la dirección axial. En las formas de realización, aunque se forman dos muescas ranuradas, esquemáticamente opuestas, el número de las mismas puede ser uno omásde dos, si es necesario. El engranaje de esta construcción es un engranaje cónico y particularmente un engranaje cónico en espiral que requiere mucho tiempo y atención para posicionamiento. Breve descripción de los dibujos En los dibujos que se acompañan: La figura 1(a) es una vista en alzado frontal que muestra una forma de realización preferida de un engranaje cónico en espiral de la invención. La figura 1(b) es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 1(b)-1(b) de la figura 1(a). La figura 1(c) es una vista esquemática de una porción dentada, como se ve a partir de un lado superior y un lado oblicuamente superior, que muestra la construcción de una muesca ranurada. Las figuras 2(a) y 2(b) son vistas similares a la figura 1(c), pero que muestran otras formas de realización, en las que solamente está variada la construcción de muescas ranuradas; y La figura 3 es una vista similar a la figura 1(c), pero que muestra una forma de realización adicional en la que se varía la construcción de muescas ranuradas. Descripción detallada de las formas de realización preferidas Una forma de realización preferida de la invención se describirá a continuación. La figura 1 muestra un engranaje cónico en espiral hecho de hierro sinterizado de acuerdo con una forma de realización de la invención, y la figura 1(a) es una vista en alzado frontal de la misma, la figura 1(b) es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 1(b)-1(b) de la figura 1(a), y la figura 1(c) es una vista esquemática de una porción dentada 1. como se ve desde un lado superior y de un lado oblicuamente superior, que muestra la construcción de

3 3 ES T3 4 una muesca ranurada 4. Un diámetro exterior D 0 del engranaje es 46, mm, un diámetro interior D 1 del engranaje es 33 mm, un diámetro D 2 de un agujero del eje es 12 mm, un ángulo cónico R es 14,elnúmero de dientes del engranaje en espiral es 36, el paso T de los dientes es 4 mm, y una altura axial H del engranaje es 13,3 mm. La configuración del engranaje es Gleason, el módulo es 1,2, un ángulo de presión es 20,unángulo de eje es 90,unángulo de hélice es 3,yladirección de la hélice es recta. La dureza del hierro sinterizado no es menor de HRA 60, y su densidad no es menor de 6,9 g/cm 3. En los dibujos,el número de referencia 2 designa una superficie circunferencial exterior, y se proporciona una pluralidad de recesos de refuerzo 3, pero pueden omitirse. Las muescas ranuradas 4 y están formadas en y a través de la superficie circunferencial exterior 2 y en relación diametralmente opuesta entre sí, y se extienden paralelas al eje del engranaje. Cuando el engranaje se ve desde su extremo axial, cada una de las muescas ranuradas 4 y tiene una configuración semi-circular, que tiene un radio de 1, mm, y se extiende desde una mitad 6 de una superficie inclinada B del engranaje en espiral hasta un punto 7 próximo a un extremo trasero de un fondo de diente C continuo con esta superficie inclinada B, y cada una de las muescas ranuradas se forma en y a través de la superficie circunferencial exterior y en relación paralela al eje del engranaje. En esta construcción de muesca ranurada, esa porción de un troquel que forma una pieza de trabajo, que corresponde a la porción 6 de la superficie inclinada B en la circunferencia exterior, forma un borde afilado, y además, la porción restante del fondo de los dientes C, que está adyacente al punto 7, es estrecha. Por lo tanto, estas porciones son susceptibles para desbastado. En la parte de la pieza de trabajo, la porción 6 forma un borde afilado, y la densidad es susceptible de ser baja en la proximidad de una cresta de diente D, y, por lo tanto, el desbastado es susceptible de que ocurra en esta porción por contacto. Las figuras 2(a) y 2(b) son vistas similares a la figura 1(c), pero muestran, respectivamente, otras formas de realización en las que solamente están variadas las posiciones de las muescas ranuradas y su configuración. En la figura 2(a), la muesca ranurada 4 tiene una configuración semicircular que tiene un radio de 2 mm, y se extiende desde un extremo superior 8 de una superficie inclinada B, dispuesta contigua a una cresta de diente D, hasta una porción central 9 de un fondo de diente C. Con esta construcción, un borde afilado no está formado en la superficie inclinada B en la circunferencia exterior, y se incrementa la porción restante del fondo de diente C adyacente a la porción La construcción de la figura 2(b) es una mejora sobre la construcción de la figura 2(a), y la muesca ranurada 4 tiene una configuración curvada, y se extiende desde un extremo 10 de una cresta de diente D, y se extiende adicionalmente de forma generalmente lineal sobre una superficie inclinada B continua con la cresta de diente D, con la profundidad incrementada gradualmente, y se extiende, además, generalmente de forma curvada hasta una porción central 9 de un fondo de diente C. Con esta construcción, el posicionamiento uniforme puede efectuarse, y el desbastado del troquel y la pieza de trabajo es suprimido adicionalmente. La figura 3 es una vista similar a la figura 1(c), pero muestra una forma de realización adicional, en la que están variadas solamente la anchura de las muescas ranuradas y su configuración. La muesca ranurada 4 mostrada en la figura 3 es un ejemplo en el que su anchura T 1 en una dirección de la circunferencia exterior es más grande que el paso T de los dientes. La muesca ranurada 4 está definida por una superficie curvada que se extiende desde una mitad 11 de un fondo de diente Catravés de una superficie inclinada B continua con la misma, una cresta de diente D y una superficie inclinada B hasta una porción central 9 de un fondo de diente. Con esta construcción, el posicionamiento puede efectuarse uniformemente, y se previene el desbastado del punzón y la pieza de trabajo debido a la presencia de un borde afilado. Sin embargo, cuando el engranaje está en engrane con un piñón de acoplamiento, y es girado en una dirección de una flecha, existe temor a que las superficies de los dientes se sometan a desgaste prematuro, puesto que el área de engrane se reduce debido a la provisión de las muescas ranuradas. Por lo tanto, en la forma de realización, aunque la profundidad de la porción más profunda de la muesca ranurada es 2, mm, su profundidad debería reducirse preferiblemente en un intervalo tal que no afecte de forma adversa a la función de posicionamiento, y también su anchura debería reducirse preferiblemente en un intervalo tal que no se produzca un borde afilado. De manera incidental, con vistas a la sinterización por prensado y también al mecanismo de calibración, es extremadamente difícil formar la muesca ranurada para propósitos de posicionamiento en el agujero del eje como en una muesca de chaveta. El engranaje de la presente invención puede colocarse fácilmente y de forma positiva en la operación de calibración, y puede producirse fácilmente, y el coste de producción puede reducirse. La calidad del engranaje puede mantenerse igual o mejor que la calidad de los engranajes convencionales. 6 3

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Un engranaje moldeado con troquel que tiene una porción dentada sobre una cara extrema axial, estando dicha porción dentada en la forma de un engranaje cónico o un engranaje cónico en espiral, donde al menos una muesca ranurada está formada en una superficie circunferencial exterior de dicho engranaje para extenderse en una dirección axial. 2. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde una anchura de dicha muesca ranurada en una dirección circunferencial es igual o menor que un paso de dientes de dicho engranaje. 3. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicha muesca ranurada, como se ve en la dirección axial, se extiende entre una superficie inclinada y un fondo de diente contiguo con dicha superficie inclinada. 4. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicha muesca ranurada, como se ve en la dirección axial, se extiende entre una cresta de diente y un fondo de diente a través de una superficie inclinada interpuesta entre dicha cresta de diente y dicho fondo de diente.. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde una anchura de dicha muesca ranurada en una dirección circunferencial es mayor que un paso de dientes de dicho engranaje. 6. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación, donde dicha muesca ranurada, como se ve en dicha dirección axial, se extiende desde un primer fondo de diente a través de una primera superficie inclinada contigua con dicho primer fondo de diente, una cresta de diente contigua con dicha primera superficie inclinada, y una segunda superficie inclinada contigua con dicha cresta de diente hasta un segundo fondo de diente contiguo con dicha segunda superficie inclinada. 7. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha muesca ranurada se extiende a través de la superficie circunferencial exterior de dicho engranaje y en paralelo a dicha dirección axial. 8. Un engranaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho engranaje forma una parte de un par de engranaje con ejes de intersección NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 4

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