DIVERSAS VARIABLES DE UN CONVERTIDOR DE TORQUE

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo técnico de la mecánica, específicamente de la industria automotriz, ya que aporta una herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque, dentro de una línea de producción, con la finalidad de validar al momento las especificaciones establecidas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El convertidor de torque es conocido con varios nombres, como, convertidor de par hidrodinámico y convertidor Föttinge ya que el principio del convertidor de par lo aplicó por vez primera Hermann Fóttinger, el año 1905, en la construcción naval.

El convertidor de torque es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitución del embrague, y realiza la conexión entre la caja de cambios y el motor. En este sistema existe una unión entre el cigüeñal y el eje primario de cambio, que aprovecha la fuerza centrífuga que actúa sobre un fluido (aceite) situado en el interior del convertidor. El convertidor de torque puede tener un convertidor de torque con embrague conocido como TCC, que puede incluir un amortiguador torsional y un embrague de fricción activado hidráulicamente por el mismo fluido.

En las partes que conforman un convertidor de torque, se destacan cinco componentes que interactúan entre si y que producen la conexión y acoplamiento del motor de combustión interna y la transmisión de un equipo, estos son:

: También conocido como impelente. Este elemento tiene paletas que se encargan de impulsar el aceite a la turbina. Se considera el elemento conductor, debido a que es el que recibe el movimiento del motor, al que está unido, e impulsa el aceite contra él. El impulsor está fijado al volante del motor y la turbina está fijada al eje de entrada de la transmisión. Cuando se arranca el motor, el impulsor comienza a girar y empuja el aceite desde su centro hacia el borde exterior.

Turbina: El elemento conducido se llama turbina, y va acoplada a la caja de cambios. La parte de la bomba del convertidor de torque dirige aceite presurizado contra la turbina para hacerla girar. La turbina está conectada a una flecha, para transferirle potencia a la transmisión. Tiene como misión recibir el aceite enviado por el impulsor. La turbina gira en conjunto con el eje de salida ya que estos están unidos en un mismo eje.

Estator: El convertidor de torque incluye un tercer elemento que viene a mejorar las condiciones de funcionamiento en la circulación del aceite, se trata del estator. Tiene como función redirigir el aceite ocupado por la turbina y entregarlo al impulsor, cambia de dirección el flujo de aceite, esto permite aumentar el inpulso del aceite. Dentro del estator se encuentra un cojinete de un solo sentido, lo que permite que este solo gire en un determinado sentido. El estator se usa para redirigir el flujo de la turbina de regreso hacia la parte de la bomba, para completar el flujo de aceite. Está montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los elementos del convertidor giran a una velocidad aproximadamente igual.

Eje de salida: Está conectado por estrías a la turbina y envia el torque al eje de entrada de la transmisión. El eje de salida está conectado a la transmisión mediante una horquilla y un eje de mando o directamente al engranaje de entrada de la transmisión, recibe la fuerza desde la turbina y la entrega al eje de entrada de la transmisión. Aceite hidráulico: Es el elemento que produce el movimiento de los componentes internos del convertidor, además de amortiguar cualquier vibración del motor antes de que pase a cualquier parte de la transmisión.

Los convertidores de torque que están cerrados con soldadura se usan en los vehículos para trabajo ligero (automóviles y camiones pickup) y en algunos vehículos para trabajo mediano, en tanto que los camiones para trabajo pesado de carretera y fuera de ella por lo general emplean modelos de convertidores de torque que están armados con pernos. Esta característica permite que el convertidor de torque se pueda desarmar y darle mantenimiento general cuando sea necesario.

Como cualquier autoparte, si el convertidor de torque no cumple con las variables dentro de las especificaciones establecidas, puede provocar una gran falla en el funcionamiento de un automóvil; motivo por el cual se han desarrollado diversas herramientas o aparatos, para medir diversas variables y validar la correcta fabricación de los convertidores de torque.

Se realizó una búsqueda del estado de la técnica sobre herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque, donde se encontró que se han desarrollado diferentes herramientas con una función similar, como se menciona en el documento de una patente de la República de Corea número KR101666116 (Bl), publicada el 25 de octubre del 2016, con el título "APARATO PARA MEDIR EL ESPACIO INTERIOR DEL CONVERTIDOR DE TORSIÓN PARA LA

TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA*, que describeun aparato de medición para un espacio interior de un convertidor de torsión para una transmisión automática que, convenientemente, y simplemente mide un cambio de espacio interior de un convertidor de torsión sin desmontar el convertidor de torsión cuando inicialmente se ensambla una transmisión automática y se prueba de manera que los errores de la transmisión automática sean capaces de ser corregidos, mejorando asi la fiabilidad de un producto. Un eje se coloca en una dirección longitudinal en un cuerpo principal en forma de varilla del aparato de medición. Un mango circular montado en una parte superior del cuerpo principal y un collar montado en una parte inferior del cuerpo principal están configurados para interconectar por medio del eje. Un indicador de marcación se monta en un lado de una placa instalada integralmente y fijada sobre un medio del cuerpo principal. Un miembro de anillo escalador se coloca para moverse verticalmente en un lado inferior de la placa. Un resorte comprimido se coloca entre una superficie inferior de la placa y una superficie superior del miembro de anillo de escalamiento. Un par de mangos están unidos en ambos lados de la placa. El collar está configurado para extenderse de lado a lado a un máximo de 37. Como se puede observar en la descripción, reivindicaciones y en las figuras mostradas en la patente KR101666116 (Bl), es un aparato que sólo mide el espacio interno de un convertidor de torque, dicha medición se hace de manera manual con la herramienta, lo que puede ocasionar una medición sin precisión, poniendo en riesgo el producto final. El aparato descrito no puede medir diversas variables de manera automatizada y compararlas al momento con las especificaciones establecidas, detectando al instante cualquier desviación.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es, por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar una herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque, que resuelve los problemas anteriormente mencionados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Los detalles característicos de esta novedosa herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, asi como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención. La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque. La figura 2 muestra una vista frontal de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 3 muestra una vista frontal de la herramienta de la presente invención con el convertidor de torque en posición para ser medido. La figura 4 muestra una vista en perspectiva frontal de la placa superior de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque. La figura 5 muestra una vista en perspectiva posterior de la placa superior de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 6 muestra una vista en perspectiva superior del pisador de la herramienta para retener, medir y conparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 7 muestra una vista en perspectiva inferior del pisador de la herramienta para retener, medir y conparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 8 muestra una vista frontal del corte longitudinal del pisador de la herramienta para retener, medir y conparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 9 muestra una vista en perspectiva de la placa inferior de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque. La figura 10 muestra una vista superior de la placa inferior de la herramienta para retener, medir y conparar diversas variables de un convertidor de torque. La figura 11 muestra una vista del corte longitudinal de la placa inferior de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque con sus componentes, mostrando el sensor de temperatura por contacto. La figura 12 muestra una vista en perspectiva del soporte para sensor de altura de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 13 muestra una vista en perspectiva de los espaciadores de altura con el arillo de descanso de la herramienta para retener, medir y conparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 14 muestra una vista en perspectiva del centrador de la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque.

La figura 15 muestra una vista lateral del convertidor de torque.

La figura 16 muestra una vista en perspectiva inferior del convertidor de torque.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque:

1.Placa inferior

2.Base

3.Sensor de medición de diámetro

4.Piloto

5.Convertidor de torque

6.Centrador

7.Palpadores inferiores

8.Resorte retenedor

9.Buje ajustable

10. Tapa de retención

11. Resorte de contracción

12. Sensor de temperatura por contacto

13. Tuerca de seguridad

14. Espaciadores de altura 15. Arillo de descanso

16. Superficie perfilada

17. Soporte para sensor de altura

18. Sujetador de sensor

19. Sensor de medición de altura

20. Manija inferior

21. Caja inferior de terminales

22. Soporte inferior para caja de terminales

23. Placa superior

24. Barrenos

25. Flecha de carga

26. Pisadores

27. Soporte de pisador

28. Resorte del pisador

29. Poste transmisor de fuerza

30 . Actuadores

31. Bloque distribuidor

32. Palpador de diámetro externo

33. Palpador de diámetro interno

34. Buje del convertidor de torque

35. Sensor de temperatura

36. Manija superior

37. Caja superior de terminales

38. Conector de alimentación

39. Soporte superior para caja de terminales

40. Orificios

41. Superficie plana de contacto

42. Banda transportadora

43. Cilindro

Con referencia a las figuras, la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque, está conformado por, una placa inferior (1) la cual tiene en su centro una base (2) que es hueca en su interior y preferentemente de forma cilindrica; dicha base cuenta con, al menos, cuatro orificios en su circunferencia superior, sobre cada uno de ellos se coloca un sensor de medición de diámetro (3) los cuales se encargan de tomar la lectura del diámetro del piloto (4) del convertidor de torque (5).

Dentro de la base (2) en la parte superior se coloca un centrador (6) el cual es un anillo que tiene en su circunferencia, al menos, cuatro orificios (40) permitiendo que en cada uno de ellos se coloque un palpador inferior (7), ésta disposición permite que queden alineados con los sensores de medición de diámetro (3); para evitar que los palpadores inferiores (7) se muevan de su posición, en la circunferencia del centrador (6) se coloca un resorte retenedor (8) el cual ejerce presión sobre dichos palpadores inferiores (7) para que estos entren en contacto y sean empujados hacia atrás por medio del del piloto (4) del convertidor de torque (5), una vez que los palpadores inferiores (7) por su desplazamiento entran en contacto con los sensores de medición de diámetro (3), permite que se registre el desplazamiento dando con esto la información del diámetro del piloto (4).

En el centro de la base (2) se coloca un buje ajustable (9) debajo del centrador (6), el cual tiene en su base una tapa de retención (10) lo que permite retener un resorte de contracción (11) que es el que permite que la altura del buje ajustable (9) se coloque en la posición requerida. El buje ajustable (9) está configurado para albergar un sensor de temperatura por contacto (12) el cual se fija por medio de una tuerca de seguridad (13) y queda expuesto en el centro del centrador (6), para que al momento de que el convertidor de torque (5) se coloca sobre dicho centrador (6) el piloto (4) entra en contacto con el sensor de temperatura por contacto (13) y lo baja hasta la altura requerida, lo que permite tonar la temperatura del piloto (4) y calcular la dilatación que tuvo para poder compensar el valor del diámetro de dicho piloto, por la dilatación que sufrió al momento de la soldadura de partes del convertidor de torque (5), esto permite que la herramienta para retener, medir y comparar diversas variables de un convertidor de torque toma la lectura de los sensores de medición de diámetro (3) y hace la compensación de la dilatación que registró el sensor de temperatura por contacto (12) para calcular el diámetro final del piloto (4) y en ese momento es comparado con el diámetro establecido previamente en el sistema, para saber si cumple con las características requeridas o es rechazada la pieza.

La placa inferior (1) cuenta con, al menos, cuatro espaciadores de altura (14), los cuales pueden ser ajustables, y se encuentran localizados alrededor de la base (2); en la parte superior de dichos espaciadores se coloca un arillo de descanso (15) el cual está al mismo nivel de la base (2) y del centrador (6) y está configurado con, al menos, cuatro superficies perfiladas (16) con forma de radio, sobre las cuales se posicionan las superficies planas de contacto (41) del convertidor de torque (5), lo que ayuda a dar una mejor localización y precisión del convertidor al momento de colocarlo en la herramienta de la presente invención; las superficies perfiladas (16) preferentemente se encuentran en la misma dirección de los espaciadores de altura (14).

Al menos, un soporte para sensor de altura (17) se coloca a un lado de cada los espaciadores de altura (14), dichos soportes cuentan en su parte superior con un orificio en el cual se coloca un sujetador de sensor (18) que permite fijar un sensor de medición de altura (19) alineado a la superficie perfilada (16), lo que permite que al momento de que el convertidor de torque (5) se posiciona sobre la herramienta de la presente invención, el sensor de medición de altura (19) tome la lectura de la altura de cada una de las superficies planas de contacto (41) y esta altura es comparada con la altura establecida previamente en el sistema, para saber si cumple con las características requeridas o es rechazada la pieza.

La placa inferior (1) cuenta en uno de sus extremos con una manija inferior (20), lo que permite manipular y transportar dicha placa; una caja inferior de terminales (21) que cuenta con un conector eléctrico para el funcionamiento de los componentes de la placa inferior (1); la caja inferior de terminales (21) se fija a dicha placa por medio de un soporte inferior para caja de terminales (22). Una placa superior (23) se posiciona sobre la placa inferior (1), ambas placas están montadas en una prensa (no ilustrada) por medio de diversos barrenos (24) colocados en la superficie de ambas placas, lo anterior permite acercar o retirar ambas placas, para realizar la retención, medición y comparación de las diversas variables del convertidor de torque (5) que se coloca sobre el centrador (6) y el arillo de descanso (15).

La placa superior (23) cuenta con una flecha de carga (25) en cada una de sus esquinas, las cuales permiten dar soporte a la placa superior (23) para anclarse a la mesa de la prensa que transporta los convertidores de torque que se van a medir. Al menos, cuatro pisadores (26) como los ilustrados en las figuras 6, 7 y 8, se colocan en la placa superior (23) los cuales están conformados por un soporte de pisador (27) sobre el que se monta un cilindro (43) hueco con un resorte del pisador (28) en su interior, la parte superior del cilindro (43) hueco cuenta con un orificio en el cual se monta un poste transmisor de fuerza (29), el cual gracias al resorte del pisador (28) se mantiene en su posición, para al momento que el convertidor de torque (5) llega a la herramienta de la presente invención y la prensa es activada, los pisadores (26) ejercen presión sobre dicho convertidor de torque permitiendo que éste se desprenda de la banda transportadora (42) que lo lleva y se quede posicionando las superficies planas de contacto (41) sobre la superficie perfilada (16) del arillo de descanso, retenido el convertidor de torque (5) sin movimiento, sobre el centrador (6) para que inicien las mediciones y comparaciones de las variables.

Al menos, ocho actuadores (30) se colocan en la placa superior (23) de manera circunferencial, quedando dos actuadores (30) entre cada pisador (26); dichos actuadores pueden ser neumáticos, hidráulicos o eléctricos, siendo estos preferentemente neumáticos. Los actuadores (30) están conectados y son activados por, al menos, un bloque distribuidor (31) colocado preferentemente en la placa superior (23), el cual se acciona cuando al momento de que el convertidor de torque (5) está en posición para iniciar las mediciones y comparaciones de variables.

Sobre cada actuador (30) se monta un palpador, el cual es un palpador de diámetro externo (32) y un palpador de diámetro interno (33), quedando de manera alternada, quedando en total cuatro palpadores de diámetro interno (33) y cuatro de diámetro externo (32), posicionados de manera circunferencial; esta configuración permite que cuando el bloque distribuidor (31) acciona los actuadores (30), los palpador de diámetro externo (32) y los palpador de diámetro interno (33) se desplazan hasta entrar en contacto con el buje del convertidor de torque (34), para medir tanto el diámetro interno como el externo de dicho buje, para posteriormente ser comparado con el diámetro establecido previamente en el sistema, para saber si cumple con las características requeridas o es rechazada la pieza.

La placa superior (23) cuenta con un sensor de temperatura (35) el cual preferentemente es de tipo láser, está posicionado de tal manera que pueda medir la temperatura del buje del convertidor de torque (34), para medir la dilatación que tuvo al momento de la soldadura de partes del convertidor de torque (5), y de esa manera poder compensarlo para tener la medición exacta del diámetro interno y externo del buje del convertidor de torque, para posteriormente ser comparado con el diámetro interno y externo establecido previamente en el sistema, para saber si cumple con las características requeridas o es rechazada la pieza.

La placa superior (23) cuenta en uno de sus extremos con una manija superior (36), lo que permite manipular y transportar dicha placa; una caja superior de terminales (37) que cuenta con un conector de alimentación (38) para el funcionamiento de los componentes de la placa superior (23); la caja superior de terminales (37) se fija a dicha placa por medio de un soporte superior para caja de terminales (39).

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura de este, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.