ES2270734B2 - Disposicion para arbol telescopico. - Google Patents

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Abstract

Disposición para árbol telescópico. La invención se refiere a una disposición consistente en el diseño de unos medios elásticos aplicables a los árboles telescópicos, que permiten por una parte el deslizamiento controlado de un miembro macho en el interior de un miembro hembra de los que forman parte de dichos árboles telescópicos, y por otra parte la transmisión de un par de torsión; todo ello en los árboles de los que se utilizan en las columnas de dirección para los vehículos automóviles y similares desde el volante solidarizado en uno de los extremos del árbol, a las ruedas situadas en el extremo inferior y montadas con otros elementos junto con la caja de dirección.

Description

Disposición para árbol telescópico.
La presente solicitud de Patente de Invención consiste conforme indica su enunciado en una "Disposición para árbol telescópico" cuyas nuevas características de construcción conformación y diseño cumple lo proyectado con una seguridad y eficacia máximas.
Más concretamente la invención se refiere a una disposición consistente en el diseño de unos medios elásticos aplicables a los árboles telescópicos, que permiten por una parte el deslizamiento controlado de un miembro macho en el interior de un miembro hembra de los que forman parte de dichos árboles telescópicos, y por otra parte la transmisión de un par de torsión, todo ello en los árboles de los que se utilizan en las columnas de dirección para los vehículos automóviles y similares desde el volante solidarizado en uno de los extremos del árbol, a las ruedas situadas en el extremo inferior y montadas con otros elementos junto con la caja de dirección.
La finalidad de la invención es la de contar con dicha disposición con una solución que permita el contar con dos puntos de apoyo en sentido axial del árbol, a la vez que se consigue la forma de evitar el juego entre los miembros que forman parte de dicho árbol, y las posibles vibraciones entre los mismos que se transmiten al conjunto de la dirección, traduciéndose en ruidos y vibraciones molestos para el usuario.
Existen en el mercado y por tanto pueden considerarse como estado de la técnica distintas soluciones aplicable a los árboles telescópicos tales como las que se describe y reivindica en el Modelo de Utilidad del mismo titular ns 200001191 cuyo objeto es un "Árbol telescópico de los destinados a la integración en columnas de dirección de vehículos automóviles perfeccionado" en cuya primera reivindicación se describe unas zonas anulares también llamadas gargantas en las que se sitúan las correspondientes juntas para posteriormente sobre-moldear unos anillos de plástico los cuales ocupan una posición intermedia entre el miembro macho y el miembro hembra del árbol
telescópico.
La utilización de materiales elásticos como medios para evitar ruidos y vibraciones entre los miembros que forman parte de un árbol telescópico, ha sido objeto de otras patentes, sin embargo si bien inicialmente han pasado todas las pruebas usuales en este tipo de componentes, la utilización prolongada de los mismos una vez se ha incorporado a los automóviles ha revelado inconvenientes, por cuanto una vez se ha transformado las propiedades elásticas iniciales de dichos materiales los mismos han dejado de ser un medio de filtraje y aparecer ruidos y vibraciones nuevamente, ello como consecuencia de la degradación del elemento elástico (que normalmente suele ser plástico) en el transcurso de la vida útil del vehículo perdiendo el eje telescópico su rigidez torsional inicial, ello como consecuencia de la acción prolongada del calor y la suciedad sobre el acabado que se utiliza para proteger a dichos materiales elásticos, por lo cual la elasticidad que aportan se extingue y reaparece el problema para el cual habían sido diseñados como la solución esperada.
La invención preconizada tiene por finalidad el diseño de unos medios elásticos entre los miembros macho y hembra del árbol telescópico, que mantengan sus propiedades a lo largo del tiempo (vida útil del vehículo) a pesar de los esfuerzos de torsión a los que son sometidos dichos miembros en posición de trabajo normal.
Otro de los fines de la invención es la función de dichos medios elásticos más allá de sus formas especificas, es decir que los medios elásticos ideados son aplicables a cualquier configuración posible de miembros no solo la circular, sino la triangular y cualquier tipo de sección poligonal.
Otro de los fines de la invención es la que dichos medios elásticos permitan una rigidez del árbol muy elevada y constante en el tiempo tanto en el sentido longitudinal como en el transversal, al contrario de lo que sucede en el estado de la técnica que se quiere innovar.
Otro de los fines de la invención es la de poder contar con una disposición que permita dos puntos de apoyo en sentido longitudinal que permita un valor alto de rigidez flexional, con unas tolerancias muy
ajustadas.
La invención preconizada estará formada por dos miembros, un miembro macho y un miembro hembra, el miembro macho desliza longitudinalmente por el interior del hembra merced a estar dotados en sus superficies laterales respectivas de zonas estriadas, dichas zonas estriadas finalizan por uno de sus extremos en unas aletas, cuya flexibilidad hacia fuera (en el caso del eje macho) y hacia adentro (en el caso del eje hembra) queda garantizada, al haber previsto en la zona intermedia de ambos miembros de una zona rehundida es decir con menor material que posibilita en combinación con unas ranuras longitudinales previstas en dichas extremidades, el que dicha aletas tengan una cierta flexibilidad, y empujen hacia fuera y hacia adentro de forma constante e invariable con el tiempo y las condiciones de contorno desfavorables (esfuerzos de torsión en vida útil del vehículo), al encajar en su interior un casquillo interior provisto de una ranura perimetral que en combinación con unas ranuras longitudinales, delimita unas aletas que empujan hacia afuera a las del miembro macho, y que deslizan las aletas del miembro macho hacia afuera, presionando la superficie interior ranurada del miembro hembra en cuyo extremo construido al igual que el macho se rodea por unos medios elásticos que suministran unas fuerzas radiales y normales al miembro hembra y también al macho hacia adentro.
Otros detalles y características se irán poniendo de manifiesto en el transcurso de la descripción que a continuación de da, en los que se hace referencia a los dibujos que a esta memoria se acompaña, en los que se representan a título ilustrativo pero no limitativo de la invención una realización preferida de la misma.
Sigue a continuación una relación detallada de los números que se muestran en los planos para mejor identificar los distintos elementos de la invención; (10) árbol telescópico, (11) miembro macho, (12) superficie exterior de (11), (13) zona estriada exterior de (11), (14) rehundido de (13), (15) ranuras de (13), (16) aletas de (13), (17) casquillo interior, (18) ranuras de (17), (19) rehundido de (17), (20) aletas de (17), (21) miembro hembra, (22) casquillo exterior, (23) ranuras de (22), (24) aletas de (22), (25) superficie estriada de (21), (26) rehundido de (21), (27) ranuras longitudinales de (21), y (28) aletas de (21).
La figura nº 1 es una perspectiva de un miembro macho (11) antes de insertar por uno de sus extremos el casquillo interior (17).
La figura n° 2 es una perspectiva parcial y ampliada de la figura anterior.
La figura nº 3 es una perspectiva parcial de un miembro macho (11) en cuyo extremo se ha insertado el casquillo interior (17).
La figura nº 4 es una perspectiva de un miembro hembra (21) de superficie interior estriada (25), cuyo extremo esta rodeado de unos medios elásticos formados por un casquillo exterior (22).
La figura nº 5 es una perspectiva parcial de un miembro hembra (21) en cuyo extremo se ha montado el casquillo exterior (22) rodeando el mismo.
En una de las realizaciones preferidas de la invención la disposición ideada para la unión de un miembro macho (11) y un miembro hembra (21) formando un árbol telescópico (10) no representado en las figuras, es la que combina unos medios elásticos mecanizados en el extremo del miembro macho (11), cuya función es empujar la pared de dicho miembro (11) en su extremo hacia fuera para obligar a estar permanentemente en contacto con la pared interior del miembro hembra (21), reforzándose la unión de los miembros (11-21) mediante unos medios que rodean la misma y suministran una fuerza radial hacia adentro, afectando a las paredes de (11-21).
El miembro macho (11) tal y como puede verse en las figuras n° 1, 2 y 3 es una pieza preferentemente tubular aunque es posible cualquier tipo de sección transversal, su superficie exterior (12) está afectada parcialmente por una superficie estriada (13), en cuyo extremo se ha procedido a ejecutar una mecanización consistente en un rehundido perimetral (14), cuya misión es rebajar el espesor de material en la zona de dicho rehundido (14), que en combinación con unas ranuras (15) practicadas en sentido longitudinal permiten que las aletas (16) muestren una cierta flexibilidad al introducirse en el interior del extremo del miembro hembra (21) un casquillo interior (17), fabricado preferentemente en fleje de acero, aunque es posible fabricarlo también en otros materiales.
El casquillo interior (17) tal y como puede verse en las figuras nº 1 y 2 está configurado según un cuerpo preferentemente cilíndrico aunque son posibles otras configuraciones acordes con la sección transversal del miembro macho (11) y en el mismo se ha previsto un rehundido (19) para encajar con el rehundido (14) del miembro (11), y unas ranuras (18) que delimitan en el fleje unas aletas (20) que se superponen interiormente a las aletas (16) del miembro macho (11), de manera que empujan las mismas hacia afuera con una fuerza determinada y constante en el tiempo, a pesar de la influencia de la temperatura y esfuerzos torsionales que se generan al girar el árbol telescópico (10), por la acción del usuario sobre el volante de la dirección del automóvil.
La ventaja de esta disposición es la posibilidad de elegir fuerzas de distinta magnitud en función de la fuerza que se desea ejercer en dirección normal al eje ideal que pasa por el centro de los miembros machos y hembras (11-21), la construcción y materiales elegidos para el casquillo (17) posibilitan toda una gama de fuerzas en función de las necesidades.
Adicionalmente la disposición preconizada comprende un miembro hembra (21) provisto en su superficie interior de una zona estriada (25) habiéndose previsto en uno de los extremos del miembro (21) y en sus proximidades de un rehundido perimetral (26), no representado en las figuras, que en combinación con unas ranuras longitudinales (27) permite una cierta flexibilidad de unas aletas (28), de manera que al entrar el miembro macho (11) en el interior de (21) encajan las zonas estriadas (13-25) respectivas de los miembros (11-21) y adicionalmente el casquillo interior (17) empuja a las aletas (16) contra la superficie estriada (25).
Adicionalmente la disposición preconizada comprende un casquillo exterior (22) que se sitúa rodeando el extremo del miembro hembra (21), habiéndose proyectado el mismo de manera que presente una configuración cilíndrica acorde con el miembro hembra (21), véase figuras nº 4 y 5, y en la que se han practicado unas ranuras longitudinales (23) de manera que permite una cierta elasticidad de las aletas (24), ejerciendo las citadas aletas (24) una fuerza normal hacia adentro, presionando con esta disposición según es una de las finalidades de la invención el árbol telescópico (10) permanentemente por dos puntos, uno de ellos el extremo del miembro macho (11) en el interior del hembra (21) en la posición que ocupe, el segundo punto el extremo del miembro hembra (21) sobre el miembro macho (11) en la posición que
ocupe.
Descrita suficientemente la presente invención en combinación con los planos anexos, fácil es comprender que podrán introducirse en los mismos cualesquiera modificaciones de detalle que se estimen convenientes, siempre y cuando no se modifique la esencia de la invención que queda resumida en las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

1. Disposición de árbol telescópico de los que están formados por dos miembros preferentemente tubulares, aunque son posibles otras configuraciones, uno de ellos el miembro macho que ocupa una posición interior, que se encaja en un miembro hembra exterior, proveyéndose de forma preferente una superficie estriada en una parte o más de dichos miembros, de manera que permite el deslizamiento axial del miembro macho en el interior del miembro hembra, pudiendo estar dotados ambos miembros de medios de absorción de energía en caso de choque, así como de medios de inmovilización longitudinal entre ambos miembros, para que hagan posible dicho desplazamiento axial caracterizado en que el árbol telescópico (10) comprende:
-
Un miembro hembra (21) con una superficie interior estriada (25), con una garganta perimetral (26) en las cercanías de uno de sus extremos, en el que ha previsto, en el extremo unas ranuras longitudinales (27) que delimitan unas aletas (28) flexibles, en el sentido radial.
-
Un miembro macho (11) con una superficie exterior (12) está afectada parcialmente por una superficie estriada (13), en cuyo extremo se ha previsto mediante mecanización una garganta perimetral (14), que en combinación con unas ranuras (15) practicadas en sentido longitudinal, en dicho extremo permiten que las aletas (16) muestren una cierta flexibilidad, en sentido radial.
-
Un casquillo interior elástico (17) de cuerpo preferentemente cilíndrico con un rehundido (19) y unas ranuras (15) que delimitan unas aletas (20).
-
Un casquillo exterior elástico (22) cilíndrico en el que se han practicado unas ranuras longitudinales (23) que delimitan unas aletas (24),
actuando el casquillo interior (17) y el casquillo exterior (22) como medios de inmovilización de los miembros machos (11) y hembra (21) de forma simultanea tanto en sentido longitudinal como en sentido radial.
2. Disposición de árbol telescópico según la 1ª reivindicación caracterizado en que los medios de inmovilización del miembro hembra-macho (21-11} en el sentido longitudinal, están formados por un rehundido circular (26) previsto en el miembro hembra, que se acopla en un rehundido circular (14) del miembro nacho (11), y este rehundido (14) en el rehundido circular (19) del casquillo interior (17), presionando en dichos rehundidos (26-14-19) el casquillo exterior (22).
3. Disposición de árbol telescópico según las 1ª y 2ª reivindicaciones caracterizado en que los medios de inmovilización del miembro macho-hembra (21-11) en el sentido radial están formados, por un casquillo exterior (22) cuyas aletas (24) presionan hacia adentro las aletas (28) del miembro hembra (21), y estas aletas (28) presionan las aletas (16) del miembro macho (11), y estas aletas (16) las aletas (20) del casquillo interior (17).
4. Disposición de árbol telescópico según la 1ª reivindicación caracterizado en que la magnitud de la fuerza que se desea ejercer en dirección normal al eje ideal que pasa por el centro de los ejes hembra-macho (21-11), dependerá de la construcción y materiales elegidos para el casquillo (17), posibilitando toda una gama de fuerzas en función de las necesidades y de dicha construcción y materiales elegidos.
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