ES2240277T3 - Fijacion para volante de vehiculo. - Google Patents
Fijacion para volante de vehiculo.Info
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Abstract
Fijación para un volante de dirección de vehículo, mediante el cual el volante de dirección del vehículo se puede inmovilizar de forma desmontable en un árbol de dirección (5), con un árbol de dirección (5) que tiene un extremo libre (3) dotado de un perfil para la transmisión del par de giro, donde el extremo libre (3) presenta además una ranura radial con una superficie en cuña (35), y con una pieza de buje (7) del lado del volante de dirección, que presenta un alojamiento (11) con forma correspondiente al perfil así como una superficie de guiado radial (15), a lo largo de la cual se puede desplazar una cuña (13) para acoplarse y desacoplarse a la ranura (31), donde con la cuña (13) está acoplado giratorio un tornillo de accionamiento (17) que asienta en un orificio roscado (27) en la parte del buje, caracterizada porque el extremo libre (3) del árbol de dirección (5) tiene un perfil poligonal y la parte del buje (7) un alojamiento (11) poligonal, que se corresponde con el perfil poligonal, y porque la cuña (13) presenta un orificio central dentro del cual se aloja giratoria una espiga axial (19) del tornillo de accionamiento (17), donde un seguro realizado como pieza independiente une el tornillo de accionamiento (17) y la cuña (13) en la dirección axial del tornillo.
Description
Fijación para volante de vehículo.
La invención se refiere a una fijación para un
volante de dirección de vehículo conforme al preámbulo de la
reivindicación 1, mediante la cual el volante de dirección del
vehículo queda inmovilizado de forma desmontable en un árbol de
dirección.
En los volantes de dirección de nuestros días,
que generalmente están equipados con un airbag es preciso efectuar
la inmovilización del volante de dirección en el árbol de dirección
de forma desmontable, ya que después de un accidente se procede a la
sustitución completa de los volantes de dirección. Debido a la
presencia del módulo de airbag resulta considerablemente más
dificultoso alojar la fijación, al no disponerse ya de acceso desde
arriba.
Por la patente DE 295 18 638 U conforme a la
especie se conoce una fijación para un volante de dirección donde el
árbol de dirección está bloqueado con el buje del volante de
dirección por medio de una unión de árbol acanalado en dirección
periférica. Adicionalmente hay que introducir también a presión una
cuña en una ranura del árbol de dirección. La cuña es accionada
radialmente por medio de un tornillo. Para el arrastre de la cuña
ésta presenta una ranura pasante en dirección axial, dentro de la
cual penetra una cabeza de tornillo. Para asegurar axialmente la
cuña está prevista una placa superior independiente.
Por la patente
US-A-6 033 145 se conoce una
fijación para un volante de dirección de vehículo que también
trabaja con una unión de árbol acanalado. Para el bloqueo axial se
emplea aquí, conforme a una de las formas de realización, una cuña
dotada de una rosca en la que penetra un tornillo. Moviendo este
tornillo se puede desplazar la cuña en una dirección.
La invención crea una fijación para un volante de
dirección de vehículo según la reivindicación 1, que se caracteriza
por una estructura sencilla y una fijación sumamente estable.
Con la fijación para un volante de dirección
conforme a la invención se consigue la transmisión del par de giro
por medio de un perfil poligonal de fabricación sencilla. La
fijación axial se realiza por medio de la cuña que asienta en la
superficie en cuña y que da lugar a la tensión axial de la parte
del buje sobre el árbol de dirección. Mediante la tensión axial se
puede impedir la holgura entre el árbol y el buje.
La cuña genera también un asiento de gran
superficie entre el árbol de dirección, la cuña y la parte del buje,
lo que asegura una mayor estabilidad. Los tornillos prisioneros,
usuales hasta ahora, de extremo cónico, no pueden producir tal
estabilidad.
La cuña tiene un orificio central dentro del cual
se aloja giratoria una espiga del tornillo de accionamiento, donde
un seguro realizado como pieza independiente une entre sí en
dirección axial el tornillo de accionamiento y la cuña. La cuña y el
tornillo de accionamiento son por lo tanto piezas distintas que
pueden estar fabricadas en diferentes materiales. Al girar el
tornillo de accionamiento, la cuña no gira al mismo tiempo.
El tornillo de accionamiento está dirigido
radialmente sobre el eje central imaginario del árbol de dirección,
y preferentemente la fuerza resultante ejercida por la cuña sobre
el árbol de dirección (expresado gráficamente, el vector de fuerza)
también está orientado radialmente sobre el eje central imaginario.
De este modo, al aproximar la cuña no se produce ningún componente
de fuerza que pudiera causar un giro periférico del árbol de
dirección con respecto a la pieza del buje.
La pieza del buje está además realizada
preferentemente de tal modo que la cuña se pueda aplicar axialmente
en el alojamiento, y a través del alojamiento a la superficie de
guía y a continuación se pueda desplazar radialmente. Esta
posibilidad reduce el coste de fabricación de la pieza del buje ya
que el montaje de la cuña puede efectuarse a través del
alojamiento.
No solamente el montaje de la cuña tiene lugar a
través del alojamiento sino también la unión entre la cuña y el
tornillo de accionamiento. Y es que la fijación para un volante de
dirección está realizada de tal manera que después de colocar la
cuña el tornillo de accionamiento se puede enroscar radialmente
desde el exterior en el orificio roscado, y porque las dos piezas
quedan a continuación unidas entre sí a través del alojamiento
axial en la parte del buje, pudiendo desmontarse sin destrucción.
Esta realización permite que no sea necesario prever unas guías
extremadamente grandes que atraviesen radialmente la parte del buje
y la debiliten, permitiendo la introducción radial de la cuña desde
el exterior a través de la totalidad de la pieza del buje. La guía
para la cuña solamente ha de tener una profundidad tal que la cuña
se pueda retirar lo suficiente como para permitir la colocación y
retirada del volante de dirección y para asegurar en estado montado
la fijación entre las dos partes.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, el tornillo de accionamiento tiene rosca fina. De manera
adicional u opcional, el tornillo de accionamiento o el orificio
roscado puede estar realizado como unión atornillada autobloqueante.
Para ello está previsto, de acuerdo con la forma de realización
preferida, que el tornillo de accionamiento presente un tramo de
rosca con una ranura dentro de la cual va colocado un hilo de
seguridad que se deforma al enroscar y que procura el aseguramiento
del tornillo de accionamiento. Mediante la realización como rosca
fina y el autobloqueo se logra un par elevado de desprendimiento y
una alta seguridad a las vibraciones, con un gasto muy reducido.
Además, el autobloqueo está realizado preferentemente de tal manera
que es posible efectuar un nuevo montaje después del desmontaje sin
tener que sustituir piezas.
De acuerdo con una de las realizaciones de la
invención está prevista, entre el buje y el árbol de dirección, una
codificación, por ejemplo, un saliente que encaja en una ranura.
Gracias a esta codificación solamente es posible colocar el buje
sobre el árbol de dirección en una determinada posición angular.
De acuerdo con la forma de realización preferida,
el árbol de dirección presenta en su extremo libre una superficie
cónica, o mejor dicho, el extremo libre es contiguo a una
superficie cónica del árbol de dirección, que está realizado con
relación a la superficie en cuña de tal manera que la pieza del buje
quede tensada entre la superficie de la cuña y la superficie
cónica. De este modo, la superficie cónica puede ser muy grande,
utilizándose además para centrar la pieza del buje y el árbol de
dirección.
Otras características y ventajas de la invención
se deducen de la siguiente descripción y de los dibujos que figuran
a continuación, a los cuales se hace referencia. Las figuras
muestran:
Figura 1 una vista explosionada de una primera
forma de realización de la fijación para un volante de dirección de
vehículo según la invención,
Figura 2 una sección longitudinal a través de la
fijación para un volante de dirección de vehículo de la figura 1, en
estado montado del volante de dirección del vehículo,
Figura 3 una vista explosionada de otra forma de
realización de la fijación para un volante de dirección de vehículo
según la invención, y
Figura 4 una vista ampliada del tornillo de
accionamiento mostrado en las figuras 1 y 3.
En la figura 1 está representada una fijación
para un volante de dirección de vehículo que presenta un extremo
libre 3 de un árbol de dirección 5, realizado como perfil
hexagonal. La fijación para un volante de dirección de vehículo
presenta además una parte de buje 7, que a través de los orificios 9
está unida al esqueleto del volante de dirección, si bien la pieza
del buje también puede estar unida al esqueleto del volante de
dirección formando una sola pieza. En la figura 1 está representada
además una pieza estructural Z de un volante de dirección que no
está representado con mayor detalle. La pieza del buje presenta un
alojamiento 11 poligonal pasante correspondiente al perfil
poligonal. Debido a la realización como elemento poligonal, la
pieza del buje presenta una sección que forma un polígono. A través
del alojamiento 11 se puede introducir axialmente desde arriba una
cuña 13 en el alojamiento 11. Tal como se puede ver en la figura 2,
el alojamiento 11 se continúa en una superficie de guiado radial 15
en la que asienta la cuña y a lo largo de la cual se puede desplazar
radialmente. La cuña está unida a un tornillo de accionamiento 17.
Para ello, el tornillo de accionamiento 17 tiene una espiga 19 que
sobresale radialmente, con una ranura anular 21, encajándose la
espiga 19 en un orificio en la cuña 13. Una ranura axial 23 de la
cuña 13 corta este orificio de manera que a través de la ranura 23
se puede colocar sobre la espiga 19 un seguro en forma de un anillo
de retención 25. Esta fijación tiene lugar después de que la cuña
13 se haya colocado en el alojamiento 11 y se haya enroscado el
tornillo de accionamiento 17 en el correspondiente orificio roscado
27 de la pieza del buje 7. La cuña 13 tiene una superficie superior
inclinada 29 y una superficie inferior 30 perpendicular al eje A y
al alojamiento 11.
El extremo libre 3 del árbol de dirección 5
presenta una ranura radial 31 que tiene una superficie de asiento
inferior 33, que transcurre perpendicular al eje imaginario A del
árbol de dirección 5, y una superficie superior inclinada en cuña
35, cuyo ángulo con respecto al eje A se corresponde con el ángulo
de la superficie 29 respecto al eje A.
El perfil poligonal se continúa por el extremo
libre en una superficie cónica 37, donde el alojamiento 11 se
continúa en un tramo inferior ensanchado 41, que tiene una
inclinación que se corresponde con la inclinación de la superficie
cónica 37, tal como se puede ver en la figura 2.
El tornillo de accionamiento 17 tiene en estado
montado una orientación radial exacta respecto al eje central A del
árbol de dirección, igual que la fuerza resultante ejercida por la
cuña 13 sobre el árbol de dirección 5, que está indicada por el
vector de fuerza F. Para alinear la cuña respecto al árbol de
dirección 5, la cuña tiene unos resaltes laterales 42 que ajustan
lateralmente en el árbol de dirección 5.
Para que el árbol de dirección esté exactamente
alineado respecto a la pieza del buje 7 y no se pueda producir
ningún error de montaje con respecto a la posición angular de la
pieza del buje 7, se ha previsto una codificación a base de una
ranura axial 51 en el árbol de dirección 5 y el correspondiente
resalte 53 en la parte del buje, que encaja en la ranura 51.
Después de colocar la pieza del buje, estando
retirada la cuña 13, se acciona el tornillo de accionamiento 17 y la
cuña 13 va penetrando en la ranura 31. Las superficies 35, 29
asientan entre sí y se deslizan sobre sí, enroscándose el tornillo
de accionamiento 17 en el orificio roscado 27 hasta que las
superficies cónicas 37, 41 quedan acopladas entre sí. De esta manera
se obtiene una tensión entre las superficies 37 y 35 que da lugar a
una fijación sin holgura de la pieza del buje 7 sobre el árbol de
dirección 5.
En la forma de realización representada en la
figura 3, y a diferencia de la representación de la figura 1, la
cuña 13 tiene una entrada más profunda 61, mientras que en la figura
1 esta entrada sólo es mínima. Pero en esta forma de realización no
se necesita ninguna ranura 23, ya que gracias a la profundidad del
entrante 61 el anillo de retención 25 se puede colocar directamente
sobre la espiga 19.
Para que exista una especie de seguro del
tornillo, que pueda realizarse de forma sencilla, el tornillo de
accionamiento 17 tiene rosca fina 63 en la zona del tramo roscado
62. Como seguro adicional para lograr una unión atornillada
autobloqueante, está fresada una ranura axial 65 dentro de la cual
va colocado un hilo de seguridad elástico 67 de nylon. Al enroscar
el tornillo de accionamiento 17, el hilo sufre una deformación
elástica, que incrementa el par de giro. El seguro creado de esta
manera permite efectuar un montaje y desmontaje repetidos de la
fijación para un volante de dirección. La rosca fina contribuye
también a asegurar la unión.
Claims (11)
1. Fijación para un volante de dirección de
vehículo, mediante el cual el volante de dirección del vehículo se
puede inmovilizar de forma desmontable en un árbol de dirección (5),
con un árbol de dirección (5) que tiene un extremo libre (3) dotado
de un perfil para la transmisión del par de giro, donde el extremo
libre (3) presenta además una ranura radial con una superficie en
cuña (35), y con una pieza de buje (7) del lado del volante de
dirección, que presenta un alojamiento (11) con forma
correspondiente al perfil así como una superficie de guiado radial
(15), a lo largo de la cual se puede desplazar una cuña (13) para
acoplarse y desacoplarse a la ranura (31), donde con la cuña (13)
está acoplado giratorio un tornillo de accionamiento (17) que
asienta en un orificio roscado (27) en la parte del buje,
caracterizada porque el extremo libre (3) del árbol de
dirección (5) tiene un perfil poligonal y la parte del buje (7) un
alojamiento (11) poligonal, que se corresponde con el perfil
poligonal, y porque la cuña (13) presenta un orificio central dentro
del cual se aloja giratoria una espiga axial (19) del tornillo de
accionamiento (17), donde un seguro realizado como pieza
independiente une el tornillo de accionamiento (17) y la cuña (13)
en la dirección axial del tornillo.
2. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según la reivindicación 1, caracterizada porque la
cuña (13) y el tornillo de accionamiento (17) están unidos entre sí
de forma desmontable sin destrucción.
3. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque
el tornillo de accionamiento (17) está orientado radialmente con
respecto al eje central imaginario (A) del árbol de dirección
(5).
4. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la cuña (13) está orientada, con
respecto al árbol de dirección (5), de tal manera que la fuerza (F)
resultante ejercida por la cuña (13) sobre el árbol de dirección (5)
está orientada radialmente con respecto al eje central imaginario
(A) del árbol de dirección (5).
5. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la pieza del buje (7) está realizada de
tal manera que la cuña (13) asienta axialmente en la superficie de
guiado (15) a través del alojamiento (11) y a continuación se puede
desplazar radialmente sobre ésta.
6. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según la reivindicación 5, caracterizada porque la
pieza del buje (7) está realizada de tal manera que después de
colocar la cuña (13) el tornillo de accionamiento (17) se puede
enroscar radialmente desde el exterior en el orificio roscado (27) y
la pieza del buje (7) y el tornillo de accionamiento (17) se pueden
unir a continuación entre sí de forma desmontable.
7. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque entre la pieza del buje (7) y el árbol
de dirección (5) está prevista una codificación que solamente
permite colocar la pieza del buje (7) sobre el árbol de dirección
(5) en una determinada posición angular.
8. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque a continuación del extremo libre (3)
sigue en el árbol de dirección (5) una superficie cónica (37) que
con relación a la superficie en cuña (35) está realizada de tal
manera que la pieza del buje (7) quede tensada entre la superficie
en cuña (35) y la superficie cónica (37).
9. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque el tornillo de accionamiento (17) tiene
rosca fina (63).
10. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque el tornillo de accionamiento (17) y el
agujero roscado (27) están realizados como unión atornillada
autobloqueante.
11. Fijación para un volante de dirección de
vehículo según la reivindicación 10, caracterizada porque el
tornillo de accionamiento (17) presenta un tramo roscado (61) con
una ranura (65) en la que está colocado un hilo de seguridad
(67).
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