ES2205356T3 - Columna de longitud ajustable para direcciones de vehiculos a motor. - Google Patents

Columna de longitud ajustable para direcciones de vehiculos a motor.

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ES2205356T3 ES98119681T ES98119681T ES2205356T3 ES 2205356 T3 ES2205356 T3 ES 2205356T3 ES 98119681 T ES98119681 T ES 98119681T ES 98119681 T ES98119681 T ES 98119681T ES 2205356 T3 ES2205356 T3 ES 2205356T3
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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.
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.
Leyenda relativa a las cifras de referencia
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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