ES2205670T3 - Unidad de direccion para vehiculos. - Google Patents

Abstract

Un grupo conductor para vehículos (4) que tiene un actuador hidráulico (5) el cual se puede conectar a las ruedas (2) de un vehículo (1), con el fin de guiar las mismas ruedas (2), un circuito hidráulico (24), el cual se puede asociar con un volante de dirección (3) de un vehículo (1), con el fin de alimentar un fluido de trabajo al actuador hidráulico (5) durante el giro del volante de dirección (3), y un mecanismo interceptor (35), el cual se puede conmutar entre una posición de trabajo de interceptación, en la cual evita, de forma esencial, el paso del fluido desde y hasta el actuador hidráulico (5) manteniendo el mismo actuador hidráulico en una posición fija de bloqueo, y una posición de descanso, en la cual permite la libre circulación del fluido desde y hasta el actuador hidráulico (5).

Description

Unidad de dirección para vehículos.

La presente invención se refiere a una unidad de dirección para vehículos y, en particular, a una unidad de dirección servoasistida del tipo que comprende un servomotor hidráulico de dirección conectado a las ruedas del vehículo, y una unidad de suministro controlada mediante el volante del vehículo con el fin de transmitir un fluido operativo al servomotor hidráulico. Luego, normalmente existe un dispositivo de bloqueo de la dirección, con una función antirrobo, asociado a la unidad de dirección a fin de bloquear la unidad de dirección en una posición angularmente fija.

Los dispositivos de bloqueo de dirección conocidos son generalmente de tipo mecánico y normalmente comprenden una unidad deslizante, que está conectada mecánicamente a un bombín de llave de contacto (clausor) para arrancar el vehículo y puede moverse mediante el impulso del propio clausor entre una posición avanzada de funcionamiento, en la que engrana activamente con una superficie de asiento correspondiente proporcionada en el eje de dirección, bloqueando angularmente el propio eje y, por tanto, el volante, y una posición recogida de reposo, en la que permite la rotación libre del volante.

Aunque se emplean universalmente, los dispositivos de bloqueo de dirección conocidos son relativamente costosos puesto que normalmente comprenden un gran número de partes, requieren tiempos de instalación relativamente largos y, en algunos casos, son poco fiables, dado que proporcionan una baja resistencia a los intentos de entrada en y robo del vehículo. El documento DE19641899C, que forma parte del preámbulo de la reivindicación 1, describe una unidad de dirección para vehículos que comprende un servomotor hidráulico, un medio de intercepción y un medio de limitación de presión que está dispuesto fuera del medio de intercepción.

Por tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar una unidad de dirección que permita solucionar simple y económicamente los problemas descritos anteriormente.

Según la presente invención, se proporciona una unidad de dirección para vehículos según la reivindicación 1.

A continuación, se describe la invención con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran una realización no limitativa de la invención, en los que:

la figura 1 ilustra parcialmente en corte transversal y con partes eliminadas por claridad, una realización preferida de la unidad de dirección según la presente invención; y

la figura 2 ilustra en corte transversal y a escala ampliada, un detalle del dispositivo de la figura 1.

En la figura 1, 1 indica la totalidad de un vehículo que se ha ilustrado parcialmente y comprende un par de ruedas 2 motrices, un volante 3 y una unidad 4 de dirección servoasistida, que está interpuesta entre las ruedas 2 y el volante 3.

La unidad 4 comprende un cilíndrico 5 hidráulico de doble efecto que, a su vez, comprende una camisa 5a que tiene su propio eje 5b y que puede conectarse integralmente a un cuerpo de apoyo (no mostrado). La camisa 5a comprende un cuerpo 6 tubular intermedio y dos cuerpos 7 y 8 laterales extremos, de sujeción, cada uno de los cuales está conectado integralmente al cuerpo 6 de manera estanca y soporta unos fuelles 8a correspondientes, los cuales están conectados de manera proyectante.

La camisa 5a aloja, de manera axialmente deslizante, una barra 9, que forma parte del cilindro 5 hidráulico, que se extiende coaxialmente en relación con el eje 5b, y es axialmente móvil en sentidos opuestos bajo el impulso de una conocida unidad 12 de rueda dentada. En el ejemplo particular descrito, la unidad 12 comprende una cremallera 13, que se proporciona directamente sobre la barra 9, y una rueda dentada que engrana con la cremallera 13 y está adaptada sobre el eje 15 de dirección, que está controlado por el volante 3.

La barra 9 comprende dos partes extremas opuestas, indicadas como 16 y 17, que están conectadas a los cuerpos 7, 8 respectivos de manera axialmente deslizante, y de las que la parte 17 está conectada al cuerpo 8 de manera estanca. Las partes 16 y 17 se proyectan fuera de los cuerpos 7, 8 correspondientes y dentro de los fuelles 8a correspondientes, y están conectadas, de manera conocida y que no se describe en detalle, a unas unidades 18 respectivas para la transmisión del movimiento de giro a las ruedas 2. Una parte intermedia de la barra 9 soporta integralmente un pistón 19 que se desliza de manera estanca dentro del cuerpo 6 y, junto con el propio cuerpo 6 y el cuerpo 8, delimita una primera cámara 21 con un volumen variable del cilindro 5 hidráulico, una segunda cámara 22 del mismo, con un volumen variable, está delimitada, no sólo por el pistón 19 y por el cuerpo 6, si no también por un elemento 23 anular de sellado, que está dispuesto en una posición fija dentro del cuerpo 6 y rodea la barra 9 de manera estanca.

De nuevo con referencia a la figura 1, la unidad 4 de dirección comprende un circuito 24 hidráulico para el suministro de un fluido operativo, normalmente aceite, al cilindro 5 hidráulico. El circuito 24 comprende un conocido distribuidor 25 giratorio con posicionamiento continuo, que está conectado al eje 15 y tiene una abertura propia de toma, que está conectada a una admisión de una bomba 26 giratoria conocida, que forma parte del circuito 24, mediante un tubo 27 de impulsión, y una abertura propia de salida que está conectada a un depósito 28, para la acumulación y suministro de fluido a la bomba 26, mediante un conducto 29 de retorno. Adicionalmente, el distribuidor 25 comprende dos aberturas para la toma/salida de aceite, de las que una está conectada a la cámara 21 mediante un primer tubo 31, mientras que la otra está conectada a la cámara 22 mediante un segundo tubo 32 y mediante un conducto 33 axial que se extiende entre el cuerpo 6 intermedio y la barra 9.

De nuevo con referencia a la figura 1, la unidad 4 comprende por último un dispositivo 35 de bloqueo de dirección que, a su vez, comprende, para cada uno de los tubos 31 y 32, una válvula 36 solenoide biestable respectiva que está dispuesta a lo largo de los propios tubos 31, 32, a fin de interceptar el flujo de aceite dentro de los tubos 31, 32 correspondientes.

Tal como se ilustra en la figura 2 en particular, cada válvula 36 solenoide comprende una camisa 37 correspondiente, que puede conectarse integralmente al cuerpo de soporte (no mostrado) y delimita una cámara 39 que comunica con el exterior a través de dos conductos 40 y 41, que se extienden coaxialmente respecto a un eje 42 de los correspondientes tubos 31, 32, y están conectados cada uno a una

\hbox{ramificación}

respectiva de los propios tubos 31, 32.

De nuevo con referencia a la figura 2, dentro de cada cámara 39 está alojado un elemento 44 correspondiente de intercepción, que constituye el elemento móvil de la válvula 36 de solenoide y que puede desplazarse, mediante un circuito 44a de activación correspondiente, a lo largo de una dirección 45 que está en ángulo recto con el eje 42, entre una posición avanzada de intercepción, en la que se extiende entre los conductos 40 y 41 e inhibe el flujo de aceite a través de los tubos 31, 32, y una posición recogida de reposo, en la que pone en comunicación mutua los dos conductos 40 y 41, permitiendo así la libre circulación de aceite dentro de los tubos 31, 32 correspondientes. Con el fin evitar desplazamientos accidentales de los elementos 44 de intercepción hacia sus posiciones avanzadas de intercepción, cuando un flujo de aceite circula por los tubos 31, 32, las dimensiones de cada circuito 44a de activación son de una manera tal que ejercen una fuerza de impulso sobre el elemento 44 correspondiente hacia su posición operativa avanzada, fuerza que es menor que la acción dinámica ejercida por el aceite que fluye dentro de los tubos 31, 32 correspondientes, en el elemento 44 de intercepción, cuando el propio elemento 44 de intercepción está dispuesto en su posición recogida.

De nuevo con referencia a la figura 2, con el fin de limitar el aumento de presión del aceite en los tubos 31 y 32 como resultado de un intento de girar el volante 3 con el motor apagado y la bomba en reposo, cuando los elementos 44 están dispuestos en sus posiciones avanzadas de intercepción, cada elemento 44 está dotado de su propio agujero 47 pasante, que tiene su propio eje paralelo al eje 42 y en el interior de los conductos 40 y 42 a fin de permitir, durante el uso, la fuga de un caudal mínimo de aceite para evitar que se den presiones excesivas y, simultáneamente, para imposibilitar en la práctica el giro de las ruedas 2.

En particular, cada agujero 47 tiene un diámetro que es mucho más pequeño que el de los conductos 40 y 41 y el de los tubos 31 y 32, y varía preferiblemente entre 0,3 y 1 mm.

Durante el uso, con el motor en marcha, cuando los elementos 44 de las válvulas 36 solenoides están dispuestos en sus posiciones recogidas, la unidad 4 actúa como una unidad normal de dirección servoasistida, mientras que cuando los elementos 44 están dispuestos en sus posiciones avanzadas crean una barrera contra el movimiento del aceite dentro de los tubos 31, 32, de manera que en la práctica, las cámaras 21 y 22 están aisladas del exterior y, por consiguiente, las ruedas 2 y el volante 3 están bloqueados en posiciones angulares fijas.

En estas condiciones, la unidad 4 está protegida entonces contra fuerzas elevadas aplicadas al eje 15 mediante el volante 3, por ejemplo, durante un intento de robo; de hecho, la presión de aceite excesiva, que se generaría como resultado de la aplicación de estas fuerzas de torsión, se evita con la fuga de aceite por los agujeros 47, fuga que, tal como se ha indicado anteriormente, permite primero un giro lento del volante 3 pero, en segundo lugar, evita el giro normal de las ruedas 2.

Por tanto, a partir de la información anterior es evidente que la unidad 4 de dirección descrita cumple el doble requisito de servoasistir hidráulicamente el giro de las ruedas 2 y, simultáneamente, de crear un sistema antirrobo eficaz y fiable mediante el bloqueo axial del cilindro 5 y, consiguientemente, mediante el bloqueo angular de las ruedas 2 y del volante 3.

Por último, a partir de la información anterior es evidente que pueden efectuarse modificaciones y variantes en la unidad 4 descrita que no se salgan del campo de protección de la presente invención, tal como está definida por las reivindicaciones. En particular, las válvulas solenoides pueden fabricarse de una manera distinta a la descrita a título de ejemplo y/o sustituirse por dispositivos de intercepción que sean diferentes y que estén dispuestos en posiciones distintas a aquéllas de las válvulas 36 solenoides, pero que, no obstante, estén todos diseñados para bloquear hidráulicamente la barra 9 en una posición axial fija con respecto a la camisa 5a correspondiente.

Claims (4)

1. Unidad (4) de dirección para vehículos, que comprende un servomotor (5) hidráulico que puede conectarse a las ruedas (2) motrices de un vehículo (1) con el fin de girar las propias ruedas (2); un medio (24) de circuito hidráulico asociado a un volante (3) del vehículo (1) con el fin de suministrar un fluido operativo a dicho servomotor (5) hidráulico; unas válvulas (36) solenoides que están asociadas a dicho medio (24) de circuito y comprenden una unidad (44) respectiva de intercepción, que puede conmutarse entre una posición de intercepción de fluido operativo, en la que dicha unidad (44) de intercepción evita sustancialmente el flujo de fluido desde y hacia dicho servomotor (5) hidráulico, y una posición de reposo, en la que la misma unidad (44) de intercepción permite la libre circulación de fluido desde y hacia dicho servomotor (5) hidráulico; y unos medios (47) limitadores de presión para limitar la presión de dicho fluido operativo cuando dichas unidades (44) de intercepción se encuentran en su posición de intercepción de fluido operativo; estando dicha unidad de dirección caracterizada porque dicho medios (47) limitadores de presión están soportados por dichas válvulas (36) solenoides.

2. Unidad de dirección según la reivindicación 1, caracterizada porque, para cada válvula (36) solenoide, dichos medios limitadores de presión comprenden un agujero (47) pasante que está proporcionado a través de dicha correspondiente unidad (44) de intercepción.

3. Unidad de dirección según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho agujero (47) tiene un diámetro que varía entre 0,3 y 1 mm.

4. Vehículo (1) que comprende un par de ruedas (2) motrices y un volante (3), caracterizado porque comprende adicionalmente una unidad (4) de dirección, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está interpuesta entre el volante (3) y las ruedas (2).