ES2204384T3 - Aparato para girar las ruedas directrices de vehiculos. - Google Patents
Aparato para girar las ruedas directrices de vehiculos.Info
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Abstract
Un aparato (10) para girar ruedas de dirección de un vehículo después de girar una rueda de dirección de vehículo, comprendiendo dicho aparato: una carcasa (14) que tiene una cámara (38); una cremallera (16) móvil en direcciones opuestas en dicha cámara para efectuar el giro de las ruedas de dirección en direcciones opuestas; un piñón (18) engranado con dicha cremallera (16); y un yugo (20) dispuesto parcialmente en dicha carcasa (14) y soportando dicha cremallera para movimiento deslizante con respecto a dicho yugo, comprendiendo dicho yugo: un cuerpo de plástico moldeado que tiene un receso (130); y un muelle de placa (150) situado en dicho receso, teniendo dicho muelle de placa una superficie (154) que acopla dicha cremallera y desviando dicha cremallera en acoplamiento con dicho piñón, soportando dicho muelle de placa dicha cremallera para movimiento de deslizamiento con respecto a dicho muelle de placa.
Description
Aparato para girar las ruedas directrices de
vehículos.
La presente invención se refiere a un aparato
para girar ruedas de vehículo de dirección, y se refiere
particularmente a un engranaje de dirección de cremallera y piñón
para girar ruedas de vehículo de dirección.
Un engranaje de dirección de cremallera y piñón
conocido para uso en el giro de ruedas de dirección de un vehículo
incluye un piñón que está dispuesto dentro de una carcasa y está
acoplado operativamente con una rueda de dirección de vehículo. Está
dispuesta también una cremallera que se extiende transversal dentro
de la carcasa y está en acoplamiento de engranaje con el piñón. La
rotación del piñón produce el movimiento lineal de la cremallera y
provoca que las ruedas de dirección giren lateralmente el
vehículo.
En el engranaje de dirección de cremallera y
piñón conocido, un yugo presiona la cremallera en acoplamiento con
el piñón. El yugo está fijado en la carcasa por un tapón de yugo que
se enrosca en la carcasa sobre un extremo externo del yugo. Un
muelle helicoidal está dispuesto entre el tapón del yugo y el yugo
para asegurar el acoplamiento de engrane firme entre los dientes
sobre la cremallera y los dientes sobre el piñón.
La presente invención es un aparato para girar
las ruedas de dirección de un vehículo después del giro de una rueda
de dirección de vehículo. El aparato comprende una carcasa que tiene
una cámara, una cremallera móvil en las direcciones opuestas en la
cámara para efectuar el giro de las ruedas de dirección en las
direcciones opuestas, un piñón engranado con la cremallera, y un
yugo parcialmente dispuesto en la carcasa y que soporta la
cremallera para movimiento deslizante con respecto al yugo. El yugo
comprende una carcasa de plástico moldeado que tiene un receso y un
muelle de placa situado en el receso. El muelle de placa tiene una
superficie que se acopla a la cremallera y que desvía la cremallera
en acoplamiento con el piñón. El muelle de placa soporta la
cremallera para movimiento deslizante con respecto al muelle de
placa.
Las características precedentes y otras
características de la presente invención serán evidentes para los
técnicos en la materia a los que hace referencia la presente
invención después de la lectura de la siguiente descripción con
referencia a los dibujos que se acompañan, donde:
La figura 1 es una vista lateral de un aparato
para girar las ruedas de dirección de un vehículo construidas de
acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea 2-2 en la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea 3-3 en la figura 2.
La figura 4 es una vista ampliada de una porción
de la figura 3.
La figura 5 es una vista en perspectiva de un
componente del aparato de las figuras 1-4, y
La figura 6 es una vista en perspectiva,
despiezada, ordenada del componente mostrado en la figura.
La presente invención se refiere a un aparato 10
(figuras 1 y 2) para girar ruedas de vehículo de dirección (no
mostradas), y se refiere particularmente a un engranaje de dirección
de cremallera y piñón 12 para uso para girar las ruedas de vehículo
de dirección. El engranaje de dirección de cremallera y piñón 12
incluye una carcasa 14, una cremallera 16, un piñón 18, y un yugo
20.
La carcasa 14 tiene una porción de piñón
generalmente cilíndrica 22 centrada sobre un primer eje 24 y una
porción de cremallera generalmente cilíndrica 26 centrada sobre un
segundo eje 28 (figura 3) que se extiende transversal al primer eje.
La porción de piñón 22 incluye una superficie interior 30 que define
una cámara de piñón 32 en la carcasa 14. La porción de cremallera 26
incluye una superficie extrema que se extiende radialmente 34
(figura 2) y una superficie interior 36. La superficie interior 36
está centrada sobre el segundo eje 28 y define una cámara de
cremallera 38 en la carcasa 14. La cámara de cremallera 38 y la
cámara de piñón 32 se cortan entre sí en una sección de unión 40 de
la carcasa 14.
El piñón 18 está dispuesto en la cámara del piñón
32 en la porción del piñón 22 de la carcasa 14 y puede girar
alrededor del primer eje 24. El piñón 18 está conectado de forma
operativa con una rueda de dirección del vehículo (no mostrada) como
se conoce en la técnica. El piñón 18 tiene una superficie exterior
42 que incluye dientes 44 (figura 3) que se extienden en un patrón
helicoidal.
La cremallera 16 está dispuesta parcialmente en
la cámara de cremallera 38 (figura 2) en la porción de cremallera 26
de la carcasa 14. Los extremos opuestos (no mostrados) de la
cremallera 16 se proyectan más allá de la carcasa 14 y están
adaptados para estar conectados con las ruedas del vehículo de
dirección (no mostradas) como se conoce en la técnica. La cremallera
16 se puede mover en las direcciones opuestas a lo largo de un eje
de cremallera 46 para realizar el giro de las ruedas de dirección en
las direcciones opuestas. El eje de la cremallera 46, como se
observa mejor en la figura 4, es desviado del segundo eje 28 después
de lo cual se centra la superficie interior 36 de la carcasa 14.
La cremallera 16 tiene una superficie exterior
generalmente cilíndrica 60. Una porción de diente 62 (figura 1) de
la cremallera 16 incluye dientes 64 formados en la superficie
exterior 60 de la cremallera. Los dientes 64 sobre la superficie
exterior 60 de la porción de diente 62 de la cremallera 16 son
engranados con los dientes 44 sobre la superficie exterior 42 del
piñón 18 en la sección de unión 40 de la carcasa 14 (ver figuras
2-4). Diametralmente opuesta a los dientes 64, la
superficie exterior 60 en la porción de diente 62 de la cremallera
16 comprende un segmento 66 (figura 4) del cilindro que tiene un
radio R1.
El yugo 20 está formado de un material de
plástico que utiliza un proceso de moldeo por inyección. El yugo 20
tiene una porción externa 70 y una porción interna 90 que se
proyecta desde la porción externa. La porción externa 70 incluye una
superficie interior cilíndrica 72 (figura 5) y una superficie
exterior cilíndrica 74. La primera y segunda superficies extremas 76
( figura 5) y 78 (figura 6), respectivamente, se extienden
radialmente entre la superficie interior 72 y la superficie exterior
74. La primera superficie extrema 76 incluye una pluralidad de
cavidades 90 espaciadas circunferencialmente. Las cavidades 80 en la
porción externa 70 proporcionan ahorros de material y peso para al
yugo 20. Una pluralidad de aberturas 82 se extiende desde la primera
superficie extrema 76 hasta la segunda superficie extrema 78. Cada
una de las aberturas 82 tiene una superficie extrema terminal 84
(figura 1) situada en la porción interna 90. Las aberturas 82 están
espaciadas entre las cavidades 80 y están adaptadas para recibir una
herramienta 86 para deformar la superficie extrema 34 de la carcasa
14 como se describe adicionalmente a continuación.
La porción interna 90 del yugo 20 tiene primera y
segunda secciones 92 y 110, respectivamente. La primera sección 92
de la porción interna 90 del yugo 20 tiene una superficie exterior
cilíndrica 94 centrada sobre el segundo eje 28 y una superficie
interior cilíndrica 96 centrada sobre el eje de cremallera 46 (ver,
figura 4). La primera sección 92 y la porción interna 90 comprende
por tanto una sección excéntrica que tiene un espesor radial que
varía continuamente. La superficie exterior 94 incluye una muesca 98
que se extiende circunferencialmente (figura 5) en la que está
dispuesta la junta tórica 100 (figura 2).
La segunda sección 110 de la porción interna 90
del yugo 20 se proyecta desde una superficie extrema 102 de la
primera sección 92 de la porción interna. La segunda sección 110 de
la porción interna 90 comprende un segmento 112 de un cilindro (ver
figuras 5 y 6).
Preferentemente, el segmento 112 se extiende
entre 90º y 180º. La segunda sección 110 de la porción interna 90
tiene una superficie exterior 114 (figura 4) que es una parte de un
cilindro y que se extiende de forma continua como una extensión de
la superficie exterior 94 de la primera sección 92. La superficie
exterior 114 está centrada sobre el segundo eje 28. La segunda
sección 110 de la porción interna 90 del yugo 20 incluye una
superficie interior 120 que es una parte de un cilindro. La
superficie interior 120 está centrada sobre el eje de la cremallera
46 y se extiende continuamente como una extensión de la superficie
interior 96 de la primera sección 92. La segunda sección 110 de la
porción interna 90 comprende, por tanto, un segmento excéntrico que
tiene un espesor radial que varía continuamente.
La segunda sección 110 de la porción interna 90
incluye primera y segunda superficies de segmento 122 y 124,
respectivamente, que se extienden paralelas al eje de la cremallera
46, y que conectan la superficie interior 120 con la superficie
exterior 114. Se conecta también una superficie extrema interna que
se extiende radialmente 126 (figura 6) a las superficies interior y
exterior 120 y 114. La superficie interior 120 en la segunda sección
110 de la porción interna 90 del yugo 20 incluye un receso 130. El
receso 130 está definido por cuatro superficies extremas planas 132
y una superficie curvada 134. La superficie curvada 134 está
centrada sobre el eje de cremallera 46 y tiene un radio R2 (figura
4).
Un muelle de placa 150 formado de acero de muelle
revestido está dispuesto en el receso 130 en la porción interna 90
del yugo 20. El muelle de placa 150 es un segmento de un cilindro
centrado sobre un eje de muelle 152. El muelle de placa 150 tiene
una superficie interior 154 con un radio R3 y una superficie
exterior 156 con un radio R4. El radio R3 de la superficie interior
154 del muelle de placa 150 es más pequeño que el radio R1 de la
superficie exterior 60 de la cremallera 16. El radio R4 de la
superficie exterior 156 del muelle de placa 150 es más pequeño que
el radio R2 de la superficie curvada 134 en el receso 130, creando
una pareja de intersticios radiales, mostrado pero no numerados en
la figura 4, entre el muelle de placa y la superficie curvada en los
extremos opuestos del muelle de placa.
El yugo 20 está instalado en el aparato 10
mediante la colocación del yugo sobre un extremo (no mostrado) de la
cremallera 16 y deslizándose el yugo hacia abajo de la cremallera
hacia la carcasa 14. La porción externa 70 del yugo 20 y la primera
sección 92 de la porción interna 90 abarcan la cremallera 16. La
segunda sección 110 de la porción interna 90 abarca solamente de
forma parcial la cremallera 16. El yugo 20 es presionado axialmente
dentro de la carcasa 14. La primera y segunda secciones 92 y 110 de
la porción interna 90 del yugo 20 son recibidas en la cámara de
cremallera 38 en la porción de cremallera 26 de la carcasa 14. La
porción externa 70 del yugo 20 está dispuesta fuera de la carcasa
14. La segunda superficie extrema 78 en la porción extrema 70 hace
tope con la superficie extrema 34 de la porción de cremallera 26 de
la carcasa 14. La superficie interior 72 de la porción extrema 70
está colocada desde la superficie exterior 60 de la cremallera
16.
Dentro de la cámara de cremallera 38, la
superficie exterior 94 de la primera sección 92 de la porción
interna 90 del yugo 20 se acopla a la superficie interior 36 en la
porción de cremallera 26 de la carcasa 14. La superficie exterior
114 en la segunda sección 110 de la porción interna 90 se acopla
también con la superficie interior 36 en la porción de cremallera 26
de la carcasa 14. La junta tórica 100 en la superficie exterior 94
del yugo 20 se asienta contra la superficie interior 36 de la
carcasa 14 y sella un extremo de la cámara de cremallera 38. Las
superficies interiores 96 y 120 en la primera y segunda secciones 92
y 100, respectivamente, de la porción interna 90 son espaciadas de
la superficie exterior 60 de la cremallera 16. El yugo 20 es
entonces girado excéntricamente en la cámara de cremallera 38 en la
carcasa 14 alrededor del eje de la cremallera 46 hasta la posición
mostrada en las figuras 2-4, donde el muelle de
placa 150 en el yugo está situado diametralmente opuesto a los
dientes 64 sobre la cremallera 16.
Como se muestra en las figuras
2-4, las porciones extremas opuestas 170 y 172 de la
superficie interior 154 del muelle de placa 150 se acoplan a la
superficie exterior 60 de la cremallera 16 y desvían la cremallera
en acoplamiento con el piñón 18. Puesto que el radio R3 de la
superficie interior 154 del muelle de placa 150 es más pequeño que
el radio R1 de la superficie exterior 60 de la cremallera 16, se
crea un intersticio radial 174 entre el muelle de placa y la
cremallera en un área central 176 del muelle de placa. Las
diferencias entre los radios R1 y R3 de la cremallera 16 y la placa
150, respectivamente, ayuda a desviar el muelle de placa contra la
cremallera, y asegura, por tanto, el acoplamiento de engrane firme
entre los dientes 64 sobre la cremallera y los dientes 44 sobre el
piñón 18.
Con el yugo 120 situado como se muestra en las
figuras 2-4, el yugo es fijado colocado contra el
movimiento axial fuera de la carcasa 14. El apilamiento se realiza
utilizando la herramienta de punción 86 que es insertada dentro de
cada una de las aberturas 82 en la superficie extrema 76 del yugo 20
de manera individual. La herramienta de punción 86 es impactada de
forma manual para deformar una porción 180 de la superficie extrema
34 de la carcasa 14 sobre la superficie extrema terminal 84 de cada
una de las aberturas 82 como se muestra en la figura 1. El yugo 20,
y más particularmente, el muelle de placa 150 son colocados por
tanto para soportar la cremallera 16 para movimiento de
deslizamiento relativo en direcciones opuestas para efectuar el giro
de las ruedas de dirección.
El aparato 10 descrito anteriormente proporciona
un yugo de baja fricción para soportar el movimiento lineal de la
cremallera. La integración del muelle de placa 150 dentro del yugo
20 proporciona el soporte para la cremallera 16 sobre una longitud
grande de la cremallera y disminuye el número de componentes
requeridos para soportar la cremallera en el engranaje de dirección
12. Adicionalmente, la primera superficie extrema 76 en la porción
externa 70 del yugo 20 sirve como un tope de cremallera para una
barra de tirante interior (no mostrada) conectada con una de las
ruedas de dirección.
A partir de la descripción anterior de la
invención, los técnicos en la materia percibirán mejoras, cambios, y
modificaciones. Por ejemplo, debería entenderse que el aparato 10
descrito anteriormente podría utilizarse o bien con una cremallera
asistida hidráulicamente o con un sistema de dirección de piñón o un
sistema de dirección de cremallera y piñón asistido eléctricamente.
Tales mejoras, cambios y modificaciones dentro de la técnica están
destinados a cubrirse por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un aparato (10) para girar ruedas de dirección
de un vehículo después de girar una rueda de dirección de vehículo,
comprendiendo dicho aparato:
una carcasa (14) que tiene una cámara (38);
una cremallera (16) móvil en direcciones opuestas
en dicha cámara para efectuar el giro de las ruedas de dirección en
direcciones opuestas;
un piñón (18) engranado con dicha cremallera
(16); y
un yugo (20) dispuesto parcialmente en dicha
carcasa (14) y soportando dicha cremallera para movimiento
deslizante con respecto a dicho yugo, comprendiendo dicho yugo:
un cuerpo de plástico moldeado que tiene un
receso (130); y
un muelle de placa (150) situado en dicho receso,
teniendo dicho muelle de placa una superficie (154) que acopla dicha
cremallera y desviando dicha cremallera en acoplamiento con dicho
piñón, soportando dicho muelle de placa dicha cremallera para
movimiento de deslizamiento con respecto a dicho muelle de
placa.
2. Aparato como se define en la reivindicación 1,
donde dicho yugo tiene una porción externa (70) circunferencialmente
continua que abarca dicha cremallera y una porción interna (90) que
se proyecta desde dicha porción externa y solamente abarca
parcialmente dicha cremallera.
3. Aparato como se define en la reivindicación 2,
donde dicha porción externa (70) se acopla en una superficie extrema
(34) de dicha carcasa y tiene aberturas (82) para recibir una
herramienta (86) para deformar dicha superficie extrema para fijar
dicho yugo colocado contra el movimiento axial fuera de dicha
superficie extrema.
4. Aparato como se define en la reivindicación 2,
donde dicha porción externa (70) tiene una superficie exterior
cilíndrico (74) centrada sobre un eje (28) de dicha cámara y dicha
cremallera tiene una porción superficial exterior cilíndrica
centrada sobre un eje de cremallera desviado de dicho eje de dicha
cámara.
5. Aparato como se define en la reivindicación 4,
donde dicha porción interna (90) de dicho yugo comprende un segmento
excéntrico (126) que tiene un espesor radial que varía
continuamente, a medida que dicha porción interna se extiende
circunferencialmente alrededor de dicha cremallera.
6. Aparato como se define en la reivindicación 4,
donde dicha cámara (38) tiene una porción que recibe dicho yugo
debido al movimiento axial de dicho yugo con respecto a dicha
carcasa y con respecto a dicha cremallera, y siendo giratorio dicho
yugo en dicha porción de dicha cámara para colocar dicho muelle de
placa con respecto a dicha cremallera de forma diametralmente
opuesta a dicho piñón para desviar dicha cremallera en acoplamiento
con dicho piñón.
7. Aparato como se define en la reivindicación 6,
donde dicha cremallera tiene una porción superficial exterior (60)
que es un segmento de un cilindro de un radio predeterminado y dicho
muelle de placa tiene una superficie exterior que es un segmento de
un cilindro de un radio más pequeño que dicho radio
predeterminado.
8. Aparato como se define en la reivindicación 1,
donde dicha cremallera tiene una porción superficial exterior (60)
que es un segmento de un cilindro de un radio predeterminado y dicho
muelle de placa tiene una superficie exterior que es un segmento de
un cilindro de un radio más pequeño que dicho radio
predeterminado.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/298,668 US6247375B1 (en) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Apparatus for turning steerable vehicle wheels |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| ES (1) | ES2204384T3 (es) |
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