ES2205356T3 - Columna de longitud ajustable para direcciones de vehiculos a motor. - Google Patents
Columna de longitud ajustable para direcciones de vehiculos a motor.Info
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Abstract
LA COLUMNA DE DIRECCION DE LONGITUD VARIABLE PARA SISTEMAS DE DIRECCION DE AUTOMOVILES LLEVA DOS PERFILES COAXIALES DISTINTOS DE LA FORMA CIRCULAR (1, 2), DE LOS CUALES UNO ESTA REALIZADO COMO UNA PIEZA TUBULAR DENTRO DEL CUAL SE INTRODUCE EL OTRO PERFIL (1) POR SU PARTE EXTREMA, QUEDANDO DESPLAZABLE AXIALMENTE DENTRO DE ESTE PERO CON ARRASTRE POSITIVO PARA PODER TRANSMITIR UN PAR DE GIRO. EL CONTORNO PERIFERICO EXTERIOR DEL PERFIL INTERIOR (1) Y EL CONTORNO PERIFERICO INTERIOR DEL PERFIL EXTERIOR (2) SE CORRESPONDEN ENTRE SI APROXIMADAMENTE. ESTOS CONTORNOS DE PERIMETRO CERRADO ESTAN FORMADOS POR TRAMOS CONSECUTIVOS EN FORMA DE ARCO, ESTANDO LOS RADIOS DE CURVATURA DE ESTOS TRAMOS EN ARCO A LO LARGO DEL RESPECTIVO CONTORNO PEFIFERICO ALTERNATIVAMENTE DENTRO Y FUERA DEL PERFIL RESPECTIVO (1, 2). ENTRE ESTOS DOS PERFILES (1, 2) QUEDA UN INTERSTICIO TODO ALREDEDOR (4). EN ESTE INTERSTICIO (4) SE ALOJA UN CASQUILLO DESLIZANTE (7) FORMADO DE UN MATERIAL MACROMOLECULAR. EL CASQUILLO DESLIZANTE (7) VA ADOSADO A LO LARGO DE SU CONTORNO PERIFERICO A LAS PAREDES DE LOS PERFILES (1, 2) QUE LIMITAN EL INTERSTICIO (4) SOLAMENTE A TRAMOS Y DE FORMA ALTERNATIVA, ASENTANDO ALTERNATIVAMENTE SOBRE TRAMOS CONVEXOS DEL PERFIL INTERIOR (1) Y TRAMOS CONCAVOS DEL PERFIL EXTERIOR (2). EN UN HUSILLO DE DIRECCION SIN PAR DE GIRO, LAS ZONAS DE TRANSICION (12, 13) CONTIGUAS ENTRE SI EN DIRECCION RADIAL, ENTRE EL ASIENTO AL PERFIL RESPECTIVO (1, 2) Y EL INTERSTICIO SUBSIGUIENTE ESTAN DECALADOS ENTRE SI DE FORMA ANGULAR. VISTO EN DIRECCION PERIFERICA, EL TRAMO DEL CASQUILLO DESLIZANTE (7) SITUADO ENTRE ESTAS DOS ZONAS DE TRANSICION (12, 13) TIENE SENDOS JUEGOS CON RESPECTO A LOS PERFILES CONTIGUOS (1, 2).
Description
Columna de longitud ajustable para direcciones de
vehículos a motor.
La invención se refiere a un husillo de dirección
de longitud variable que presenta las características del preámbulo
de la reivindicación 1.
Se conocen husillos de dirección de longitud
variable, que presentan dos perfiles que no tienen forma circular
dispuestos coaxialmente, por ejemplo por las publicaciones
siguientes: DE-AS 2925 398; DE-OS
1530 971; GB 1542 127; GB 1328 200; US 2772 104; US 2272 900.
Aquí hay que mencionar principalmente el husillo
de dirección de longitud variable para sistemas de dirección de
automóviles según la patente DE 3624 473 C2. El casquillo
deslizante que está previsto en este caso, y que está situado entre
los dos perfiles, lleva unos perfiles a modo de nervios que se
extienden en la dirección longitudinal del casquillo deslizante,
concretamente por el lado directamente enfrentado al perfil
desplazable axialmente con respecto a aquél. Estos perfiles penetran
en un espacio libre que se extiende en la dirección axial del eje
y que está vaciado entre las piezas emparejadas. Las paredes de
este espacio libre están adosadas sufriendo deformación. Entre cada
dos perfiles que forman una pareja se encuentra un suplemento de
un material de elasticidad permanente, por lo general, un cordón de
goma o un perfil de resorte. Si bien con este diseño ya conocido
se consigue compensar con éxito la holgura existente entre los dos
perfiles, sin embargo el rozamiento de adherencia entre las piezas
emparejadas es tan grande que no se pueden cumplir con seguridad los
valores especificados relativos a la movilidad de desplazamiento
axial de los perfiles.
Un husillo de dirección de longitud variable de
la clase descrita inicialmente se conoce por la patente
US-PS 5.507.203 que forma especie. En el espacio
intermedio periférico entre un perfil interior y un perfil exterior
están situadas dos piezas deslizantes que se extienden,
respectivamente, cubriendo cada una aproximadamente la mitad de la
extensión periférica del espacio intermedio.
El objetivo de la invención es el de facilitar un
dispositivo mejorado de la clase descrita inicialmente, en el que
también se compense la holgura que necesariamente existe entre las
piezas, pero donde a pesar de ello se puedan cumplir de forma
segura y permanente los valores especificados relativos a la
movilidad de desplazamiento axial de los perfiles. De acuerdo con
la invención, esto se logra mediante un husillo de dirección de
longitud variable que presenta las características de la
reivindicación 1.
En un husillo de dirección de esta clase se
prevé, convenientemente, que en un husillo de dirección sin par de
giro, las zonas de transición contiguas, en dirección radial,
entre el asiento en el perfil respectivo y la holgura subsiguiente
estén decaladas angularmente entre sí, y que visto en dirección
periférica, el tramo de casquillo deslizante situado entre estas
dos zonas de transición tenga siempre una holgura con respecto a
los perfiles contiguos.
A continuación se describe con mayor detalle una
realización conveniente de la invención, sirviéndose para ello de
los dibujos. En éstos pueden verse:
Figura 1 vista de un husillo de dirección,
Figura 2 el husillo de dirección de la figura 1,
en sección,
Figura 3 una sección a través del husillo de
dirección según las figuras 1 y 2, por la línea de sección
III-III de la figura 2, y a una escala notablemente
superior a la de esas figuras.
El husillo de dirección según las figuras 1 a 3,
se compone de un primer perfil 1 de sección maciza, que en uno de
sus extremos lleva una pieza de forma 3, en la cual se fijan otras
piezas del sistema de dirección que no son esenciales aquí para la
invención. El perfil 1 en forma de barra está laminado, prensado por
extrusión en frío o embutido, de material macizo, y su sección
puede verse en la figura 3. Esta sección muestra unas zonas de
esquina redondeadas, entre las cuales están prensadas unas ranuras,
donde las esquinas redondeadas y las ranuras prensadas enlazan
entre sí de forma continua y en forma de arco.
El segundo perfil 2, que en uno de sus extremos
también lleva una pieza de rótula 6, está realizado como tubo y por
lo que respecta a su sección, que puede verse en la figura 3, se
corresponde aproximadamente con el perfil 1 mencionado en primer
lugar, en particular por cuanto que el perfil hueco también tiene
unas zonas de esquina redondeadas y entre ellas unas acanaladuras
embutidas presentando todas ellas una transición continua.
Las formas de sección o las formas de perímetro
de los dos perfiles 1 y 2 están formadas por tramos curvos
consecutivos. Los radios de curvatura de estos tramos curvos a lo
largo del respectivo contorno periférico están situados
alternativamente en el interior y en el exterior del respectivo
perfil 1 ó 2. Además, los distintos radios de curvatura tienen
dimensiones diferentes. Esto se puede ver con toda claridad
principalmente en la figura 3.
Las dimensiones interiores del perfil exterior 2
y las dimensiones exteriores del perfil interior 1 se diferencian
tanto entre sí que entre estas dos partes hay una holgura no
despreciable. Esta holgura forma o limita un espacio interior
periférico que a lo largo de su perímetro presenta una anchura
variable. Para salvar parcialmente esta holgura o este intersticio
y para favorecer el deslizamiento de las piezas entre sí, va fijado
sobre el perfil interior un casquillo deslizante 7 fabricado de un
material plástico adecuado con un bajo coeficiente de rozamiento.
Este casquillo deslizante se corresponde, en cuanto a su contorno
periférico, considerablemente con el del perfil 1 que lo soporta.
Cuando el casquillo deslizante 7 está montado en la forma prevista,
entonces su contorno periférico difiere ligeramente del contorno
que tenía cuando no estaba montado. Debido a la instalación, el
casquillo deslizante 7 se deforma ligeramente y queda con ello
pretensado. El espesor de pared de este casquillo deslizante 7 es
esencialmente uniforme a lo largo de su perímetro. A lo largo de
la longitud del husillo de dirección pueden estar dispuestos
varios de estos casquillos deslizantes 7, en particular dos
casquillos deslizantes. En este caso, estos casquillos deslizantes
7 están separados entre sí.
Para este casquillo deslizante 7 es esencial que
a lo largo de los contornos periféricos de los dos perfiles 1 y 2
esté adosado, alternativamente, a tramos convexos 10 del contorno
periférico exterior del perfil interior 1 y a tramos convexos 11
del contorno periférico interior del perfil exterior 2, y que
además transcurra a lo largo de los tramos cóncavos del perfil
interior 1 con holgura y separación. De este modo se forman tanto
en el perfil interior 1 como en el perfil exterior 2 unas zonas de
transición 12 y 13 que representan esa zona tangencial en la que el
casquillo
deslizante 7 pasa de asentar en el respectivo perfil 1 ó 2 a un trazado que, con respecto a este perfil 1 ó 2, presenta holgura. Esta holgura se manifiesta, respectivamente, en forma de una estrecha cuña curvada. En el husillo de dirección sin par de giro figura 3, las zonas de transición 12, 13 contiguas en dirección radial entre el asiento, en el respectivo perfil 1, 2 y la subsiguiente holgura, están decalados angularmente entre sí, y vistos en dirección periférica, el tramo de casquillo deslizante 7, situado entre estas dos zonas de transición 12, 13 presenta, respectivamente, holgura con respecto a los perfiles 1, 2 respectivamente contiguos. El decalaje angular entre las dos zonas de transición 12 y 13, que son contiguas entre sí en dirección radial, es de unos 10 grados. En las zonas donde el
casquillo deslizante 7 asienta contra los tramos convexos del contorno periférico interior del perfil exterior 2, el casquillo deslizante lleva vaciadas unas ranuras longitudinales 8 que representan las reducciones de espesor de pared del casquillo deslizante
7.
deslizante 7 pasa de asentar en el respectivo perfil 1 ó 2 a un trazado que, con respecto a este perfil 1 ó 2, presenta holgura. Esta holgura se manifiesta, respectivamente, en forma de una estrecha cuña curvada. En el husillo de dirección sin par de giro figura 3, las zonas de transición 12, 13 contiguas en dirección radial entre el asiento, en el respectivo perfil 1, 2 y la subsiguiente holgura, están decalados angularmente entre sí, y vistos en dirección periférica, el tramo de casquillo deslizante 7, situado entre estas dos zonas de transición 12, 13 presenta, respectivamente, holgura con respecto a los perfiles 1, 2 respectivamente contiguos. El decalaje angular entre las dos zonas de transición 12 y 13, que son contiguas entre sí en dirección radial, es de unos 10 grados. En las zonas donde el
casquillo deslizante 7 asienta contra los tramos convexos del contorno periférico interior del perfil exterior 2, el casquillo deslizante lleva vaciadas unas ranuras longitudinales 8 que representan las reducciones de espesor de pared del casquillo deslizante
7.
A lo largo del casquillo deslizante 7, la ranura
longitudinal 8 puede presentar diferentes dimensiones. En la zona
longitudinal central del casquillo deslizante 7, las dimensiones
de esta ranura son mayores en comparación con los tramos de esta
ranura que transcurren hacia los extremos del casquillo deslizante
7. Los perfiles 1 y 2 o sus superficies tienen unas tolerancias
dimensionales, condicionadas por la fabricación. Gracias a las
medidas antes mencionadas que afectan a las dimensiones citadas de
la ranura 8, para la regulación de la longitud de la columna de
dirección hecha en el trabajo, sólo actúan unas fuerzas de
rozamiento reducidas. Gracias a la reducción del espesor de pared
en la zona citada, condicionada por este dimensionado de las
ranuras, el casquillo deslizante tiene mayor flexibilidad en
aquella zona en la que actúa como muelle compensador.
Gracias a esta propuesta, las zonas de contacto
entre el perfil interior y el exterior 1 y 2 y el casquillo
deslizante 7 se reducen en comparación con las medidas antes
conocidas, de manera que existen unas condiciones más favorables en
lo que se refiere a la movilidad axial de los dos perfiles entre
sí. Además, el casquillo deslizante 7 actúa como un resorte de
lámina con sus tramos respectivos situados entre las dos zonas de
transición 12 y 13, gracias a lo cual el movimiento de giro del
volante de dirección entraña cierta resistencia a la conducción,
que se realiza prácticamente sin holgura. La holgura, necesaria
por razones de diseño ya no es percibida como tal por el conductor
del vehículo que acciona la dirección.
En comparación con el estado de la técnica, el
aspecto esencial de la invención radica en que las zonas de
transición tangenciales 12 y 13, que están contiguas entre sí en
dirección radial, entre el asiento y la zona con holgura del
casquillo deslizante 7 están decaladas angularmente entre sí, en
sus respectivos lados exterior e interior, de manera que el tramo
de casquillo deslizante 7, situado entre estas dos zonas de
transición 12 contiguas entre sí, transcurre libre en el
intersticio 4 y aquí puede actuar a modo de resorte, cuando sobre
la columna de dirección se ejerce un par de giro.
- 1
- primer perfil
- 2
- segundo perfil
- 3
- pieza de forma
- 4
- intersticio
- 5
- acanaladuras
- 6
- pieza de rótula
- 7
- casquillo deslizante
- 8
- ranura
- 9
- 10
- tramo convexo del contorno periférico exterior del perfil interior
- 11
- tramo convexo del contorno periférico interior del perfil exterior
- 12
- zona de transición
- 13
- zona de transición.
Claims (7)
1. Husillo de dirección de longitud variable para
sistemas de dirección de automóviles, que comprende por lo menos
dos perfiles (1, 2) dispuestos coaxialmente, que no tienen forma
circular, de los cuales por lo menos uno de ellos está realizado
como una pieza tubular dentro de la cual está introducido el otro
perfil (1) por su parte extrema y se aloja en éste de manera que se
pueda desplazar axialmente, pero quedando sujeto positivamente para
transmitir un par de giro, donde el contorno periférico exterior
del perfil interior (1) y el contorno periférico interior del
perfil exterior (2) están realizados al menos por tramos y se
corresponden aproximadamente entre sí, y donde estos contornos
cerrados periféricos están formados al menos en parte por tramos
consecutivos en forma de arco, donde los radios de curvatura de
esos tramos en forma de arco están situados a lo largo del
respectivo contorno periférico alternativamente por el interior y
por el exterior del perfil respectivo (1, 2) y donde entre estos dos
perfiles (1, 2) hay un intersticio periférico (4) de una anchura
eventualmente variable a lo largo de su perímetro, y donde en este
intersticio (4) se aloja un casquillo deslizante (7) fabricado en
un material macromolecular, que a lo largo de su contorno
periférico solamente asienta en las paredes de los perfiles (1, 2)
que limitan el intersticio (4) únicamente por tramos y de forma
alternativa, para lo cual el casquillo deslizante (7) asienta
alternativamente en tramos convexos del contorno periférico
exterior (10) del perfil interior (1) y en tramos convexos del
contorno periférico interior (11) del perfil exterior (2),
caracterizado porque el casquillo deslizante (7) está
realizado con un perímetro cerrado, y porque en las zonas con las
que el casquillo deslizante (7) asienta sobre los tramos convexos
del contorno periférico interior del perfil exterior (2) están
vaciadas unas acanaladuras longitudinales (8) en el casquillo
deslizante (7), que representan las reducciones del espesor de
pared del casquillo deslizante (7).
2. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 1, caracterizado porque es un
husillo de dirección sin par de giro, las zonas de transición (12,
13) que están contiguas en dirección radial están decaladas
angularmente entre sí entre el asiento en el perfil respectivo (1,
2) y la holgura siguiente, y donde los tramos del casquillo
deslizante (7) que se encuentran entre estas dos zonas de
transición (12, 13) vistas en dirección periférica, presentan en
cada caso una holgura con relación a los perfiles contiguos
(1,2).
3. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el
casquillo deslizante (7) presenta a lo largo de su perímetro un
espesor de pared esencialmente igual.
4. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 2, caracterizado porque el decalaje
angular de las zonas de transición (12, 13) es de aproximadamente
10 grados.
5. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 1, caracterizado porque a lo largo
del husillo de dirección están dispuestos varios casquillos
deslizantes (7).
6. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 5, caracterizado porque los
casquillos deslizantes (7) previstos a lo largo del husillo de
dirección están separados entre sí.
7. Husillo de dirección de longitud variable
según la reivindicación 1, caracterizado porque las ranuras
(8) presentan dimensiones variables a lo largo de su longitud.
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