ES2288146T3 - Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado. - Google Patents

Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado. Download PDF

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Stephane Bombard
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Abstract

Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado que tiene unos ejes respectivos sensiblemente alineados, que comprende una primera palanca (20) solidaria del eje (16) del elemento rotativo de accionamiento (12) y una segunda palanca (22) solidaria del eje (18) del elemento rotativo accionado (14), presentando dichas primera palanca (20) y segunda palanca (22) un desajuste angular determinado (A) y que tiene unos extremos respectivos (24, 26) alejados de unos ejes respectivos (16, 18), así como una bisagra flexible (28) unida a los extremos (24, 26) de las palancas, caracterizado por el hecho de que la primera palanca (20), la segunda palanca (22) y la bisagra flexible (28) están hechas de una sola pieza en un material semi-rígido.

Description

Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado.
La invención se refiere a un dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado que tienen unos ejes respectivos sensiblemente alineados.
Un dispositivo de acoplamiento de este tipo puede ser utilizado, por ejemplo, para asegurar un enlace en rotación entre una tecla de mando y un mecanismo dirigido por esta tecla de mando.
En una aplicación preferente de la invención, la tecla de mando está centrada en la cara exterior de un cuadro de mando, mientras que el mecanismo dirigido por la tecla de mando forma parte de una tarjeta electrónica o de una pletina sobremoldeada dotada de unas pistas de alimentación. El dispositivo de acoplamiento puede ser utilizado en especial para asegurar un acoplamiento entre una tecla de mando asociada a un cuadro de mando de un vehículo automóvil para dirigir un mecanismo como, por ejemplo, un potenciómetro o un conmutador eléctrico montado en una tarjeta electrónica que no está conectada a la cara exterior del cuadro de mando.
Habitualmente, los cuadros de mando de este tipo comprenden una cara exterior con varias teclas rotativas cuyos ejes respectivos están destinados a accionar unos mecanismos rotativos colocados detrás de la cara exterior.
En este tipo de cuadros de mando, se plantea el problema de asegurar una coincidencia exacta del eje de cada tecla de mando con el eje de entrada del mecanismo dirigido correspondiente, durante el montaje del cuadro de mando.
Este problema es aún más difícil de resolver cuantas más teclas comprende el cuadro de mando, y por lo tanto más mecanismos dirigidos, y cuanto mayor es distancia entre ejes de las teclas más alejadas.
Efectivamente, existen necesariamente unas tolerancias de fabricación y de montaje que hacen que sea prácticamente imposible asegurar una coincidencia perfecta entre los ejes respectivos de las teclas y los ejes de entrada de los mecanismos correspondientes.
Para ello, es necesario prever cada vez un mecanismo de reajuste del juego para compensar las separaciones que se producen. Se trata de recuperar la no-coaxialidad que resulta del hecho de que los dos ejes son paralelos con una distancia no-nula y/o que los dos ejes sean no-paralelos.
Para ello es conocida la utilización de juntas del tipo "juntas de Oldham", que comprenden dos correderas ortogonales que permiten realizar un reajuste del juego o de los dispositivos tales como los descritos en la patente US 3618339.
Sin embargo, estas juntas conocidas necesitan varias piezas, que ocupan espacio y además requieren un engrasado. La invención tiene como objetivo, en especial, superar los inconvenientes antes mencionados.
Concretamente, se propone proporcionar un dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado que puede ser realizado fácilmente y a menor coste, que además ocupe poco espacio y no necesite
engrasado.
A tal efecto, la invención propone un dispositivo de acoplamiento del tipo definido en la introducción, que comprende las características de las reivindicaciones independientes 1 ó 2.
Así, el dispositivo de acoplamiento de la invención se compone de dos palancas solidarias de los ejes respectivos del elemento rotativo de accionamiento y del elemento rotativo accionado, y de una bisagra flexible que une las dos palancas.
Este dispositivo puede ser realizado fácilmente, ocupa un mínimo espacio, y no necesita engrasado.
Las reivindicaciones dependientes 3 a 11 ilustran unas formas de realización preferidas de la inven-
ción.
En la descripción siguiente, ofrecida únicamente a título de ejemplo, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de acoplamiento según una primera forma de realización de la invención;
- la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de acoplamiento según una segunda forma de realización de la invención;
- la figura 3 es una vista en perspectiva en despiece de una tecla rotativa centrada en un cuadro de mando y unida a un mecanismo rotativo de una tarjeta electrónica mediante un dispositivo de acoplamiento según la invención;
- la figura 4 es una vista posterior del cuadro de mando de la figura 3;
- la figura 5 es una vista en sección según la línea V-V de la figura 4; y
- la figura 6 es una vista en sección según la línea VI-VI de la figura 5.
Se hace referencia en primer lugar a la figura 1 que muestra un dispositivo de acoplamiento 10 según la invención, interpuesto entre un elemento rotativo de accionamiento 12 y un elemento rotativo accionado 14, que son solidarios en rotación de los ejes respectivos 16 y 18 sensiblemente alineados.
En una aplicación de la invención, el elemento rotativo de accionamiento 12 es una tecla de mando, mientras que el elemento rotativo accionado 14 es un mecanismo dirigido, por ejemplo un potenciómetro, un conmutador eléctrico, etc. Habitualmente, la tecla de mando 12 está centrada en una cara exterior de un cuadro de mando (no representado) mientras que el elemento rotativo accionado 14 está colocado tras la cara exterior.
Durante el montaje de un cuadro de mando de este tipo, existen necesariamente dispersiones debidas a tolerancias de fabricación o de montaje, que hacen que sea imposible conseguir una coincidencia perfecta entre los ejes geométricos correspondientes a los ejes 16 y 18, a pesar de que es necesario prever un mecanismo de reajuste.
El dispositivo de acoplamiento 10 permite realizar un tal reajuste. Para ello, comprende una primera palanca 20 solidaria del eje 16 del elemento rotativo de accionamiento 12 y una segunda palanca 22 solidaria del eje 18 del elemento rotativo accionado 14. Las palancas 20 y 22 se extienden en dirección radial con respecto a los ejes respectivos 16 y 18 y comprenden unos extremos respectivos 24 y 26, cada uno alejado del eje correspondiente.
Como puede verse en la figura 1, las palancas 20 y 22 están espaciadas en la dirección axial, quedando sin embargo cercanas una de otra y presentan una separación angular A que, en el ejemplo de la figura 4, es cercano a 60º.
Estas dos palancas 20 y 22 están unidas por una bisagra flexible 28 que presenta una forma parecida a un arco de círculo.
En el ejemplo, la bisagra flexible 28 comprende una parte central 30 unida a dos partes extremas 32 y 34 mediante dos regiones deformables 36 y 38. Las partes extremas 32 y 34 están unidas respectivamente a los extremos 24 y 26 de las palancas 20 y 22.
Las dos palancas 20 y 22 así como la bisagra flexible 28 están, en el ejemplo, hechas de una única pieza por moldeado de una materia plástica semi-rígida.
La bisagra flexible 28 está hecha en forma de banda de sección rectangular, sensiblemente constante, y las dos regiones deformables 36 y 38 están formadas por unos estrechamientos localizados de la banda. Estas dos regiones deformables 36 y 38 definen dos ejes de articulación X1 y X2 sensiblemente paralelos entre ellos y paralelos a los ejes 16 y 18.
Se entenderá que cuando el elemento rotativo de accionamiento 12 es accionado en rotación, en un sentido o en otro, alrededor de su eje, arrastra en rotación el elemento rotativo accionado 14 alrededor de su eje 18, debido al hecho del enlace articulado formado por el dispositivo de acoplamiento 10.
Cada una de las regiones deformables 36 y 38 se obtienen mediante un estrechamiento que forma una garganta en U, a pesar de que el espesor de la banda es mínimo en la zona cercana al fondo de la garganta para facilitar la deformación.
Hay que destacar que la bisagra flexible 28 constituye un elemento de unión que puede calificarse de flexible o de semi-rígido en la medida en que permite realizar una transmisión de movimiento entre el elemento de accionamiento y el elemento accionado con un reajuste del juego debido al desalineamiento de los ejes, aunque mínimo, de los ejes 16 y 18.
En la forma de realización de la figura 2, el dispositivo de acoplamiento 10 es análogo al de la figura 1, excepto en lo que se refiere a la realización de las regiones deformables. Efectivamente, la parte central 30 está en este caso unida a las partes extremas 32, 34 mediante dos regiones deformables 40 y 42 que están dispuestas para definir dos uniones de rótula. En el ejemplo, cada una de estas dos regiones deformables tienen la forma de dos prismas piramidales de base rectangular opuestas por el vértice.
Por lo tanto, en el dispositivo de acoplamiento de la figura 10, la parte central 30 puede desplazarse con respecto a las partes extremas 32 y 34 por uniones del tipo rótula, y no por uniones del tipo bisagra, lo que permite ofrecer grados de libertad adicionales.
Así, es interesante utilizar el dispositivo de acoplamiento de la figura 2 no solamente cuando los ejes 16 y 18 son susceptibles de desalinearse, pero también cuando pueden ser no paralelos.
En la forma de realización de las figuras 1 y 2, el dispositivo de acoplamiento 10 está hecho de una sola pieza, lo que significa que las palancas 20 y 22, así como la bisagra flexible 28 están hechas de una sola pieza por moldeado de la materia plástica. Ventajosamente, los ejes 16 y 18 también están hechos de una sola pieza con el dispositivo de acoplamiento.
Se hace referencia ahora a las figuras 3 a 6 que muestran un ejemplo de aplicación de la invención.
En el ejemplo, el elemento rotativo de accionamiento 12 es una tecla rotativa destinada a centrarse en un cuadro de mando 44 realizado en la forma de una caja capaz de integrarse, por ejemplo, en un salpicadero de un vehículo automóvil. El cuadro de mando 44 comprende una cara exterior 46 provista de un tronco central 48 para el paso del eje 16. Este tronco está rodeado de una garganta anular 50 para recibir una falda 52 que comprende la tecla 12. Esta última está sujeta al eje 16 mediante un tornillo auto-perforante 54.
El eje 16 está hecho de una sola pieza con la palanca 20 y esta última comprende una garganta 56 en la cual se puede empotrar la parte extrema 32 de la bisagra flexible 28. Este empotramiento puede ser realizado a presión y eventualmente ser completado por encolado para asegurar un ensamblado definitivo entre la parte extrema 32 de la bisagra flexible 28 y la palanca 20.
El cuadro de mando 44, en forma de caja, define un conducto de luz adaptado para iluminar al menos en parte la tecla de mando 12 y la cara exterior 46, estando esta última provista de símbolos o pictogramas adecuados (no representados) para permitir la identificación de la posición adoptada por el elemento rotativo de accionamiento 12, que forma una tecla de mando.
El cuadro de mando 44 tiene una cara posterior abierta 58 (figuras 4 a 6) en la cual se empotra una tarjeta electrónica 60 (figuras 3 y 5). Esta tarjeta electrónica comprende cuatro aberturas 62 destinadas a ser atravesadas por cuatro tornillos 64 para permitir su montaje en la parte trasera del cuadro de mando. La tarjeta 62 lleva, en su parte central, el elemento rotativo accionado 14 que en este caso es un mecanismo dirigido, como por ejemplo un potenciómetro o un interruptor, que puede ser accionado por el eje 18.
La palanca 22 está unida a un aro 66 que puede asegurarse en el extremo del eje 18 para solidarizarse con la palanca en rotación. La palanca 22 comprende una garganta 68 en la cual se puede empotrar la parte extrema 34 de la bisagra flexible para realizar un ensamblado definitivo.
La bisagra flexible 28 de la forma de realización de las figuras 3 a 6 comprende, como en el caso de la figura 1, dos regiones deformables 36, 38 obtenidas por dos estrechamientos localizados que tienen forma de gargantas.
Evidentemente, las dos palancas y la bisagra flexible podrían hacerse en una sola pieza.
En una variante, no representada, también se puede prever realizar el dispositivo de acoplamiento en dos piezas: una primera pieza constituida por la bisagra flexible y una de las palancas, y otra constituida por la otra palanca.
Asimismo, en la forma de realización de las figuras 3 a 6, se podría prever hacer la bisagra flexible como en el caso de la figura 2, con unas regiones deformables que definen unas uniones de rótula.
En otra variante, no representada, el dispositivo de acoplamiento puede comprender un conmutador del tipo pulsador, también llamado de tipo "push", combinado con el elemento rotativo accionado 14 y capaz de ser accionado por un empuje axial ejercido sobre el eje 16 del elemento rotativo de accionamiento 12 y transmitido por deformación del dispositivo de acoplamiento.
Efectivamente, la distancia axial entre el eje 16 y el aro 66 (figura 3) es muy reducida (algunas décimas de milímetro), e incluso nula. El dispositivo de acoplamiento es suficientemente rígido y elástico para que, cuando se pulsa la tecla 12 y, por lo tanto, el eje 16, el dispositivo de acoplamiento se deforme para transmitir una fuerza en la dirección axial y accionar así el conmutador de pulsador que se combina con el elemento rotativo accionado.
Luego, el dispositivo de la invención permite realizar un acoplamiento entre dos elementos rotativos reajustando el desajuste eventual de sus ejes respectivos.
Además, ofrece la ventaja de que se puede realizar con una cantidad mínima de piezas, e incluso con una sola pieza.
Además, este dispositivo funciona sin juego, al contrario que en las juntas del tipo Oldham que comprenden dos correderas ortogonales.
Además, en el caso en el que la bisagra flexible define dos uniones de rótula, el dispositivo permite la unión de dos elementos rotativos cuya distancia en la dirección axial padece una dispersión más importante.
La invención tiene una aplicación particular en los cuadros de mando utilizados en especial en los
vehículos automóviles.

Claims (11)

1. Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado que tiene unos ejes respectivos sensiblemente alineados, que comprende una primera palanca (20) solidaria del eje (16) del elemento rotativo de accionamiento (12) y una segunda palanca (22) solidaria del eje (18) del elemento rotativo accionado (14), presentando dichas primera palanca (20) y segunda palanca (22) un desajuste angular determinado (A) y que tiene unos extremos respectivos (24, 26) alejados de unos ejes respectivos (16, 18), así como una bisagra flexible (28) unida a los extremos (24, 26) de las palancas, caracterizado por el hecho de que la primera palanca (20), la segunda palanca (22) y la bisagra flexible (28) están hechas de una sola pieza en un material semi-rígido.
2. Dispositivo de acoplamiento entre un elemento rotativo de accionamiento y un elemento rotativo accionado que tiene unos ejes respectivos sensiblemente alineados, que comprende una primera palanca (20) solidaria del eje (16) del elemento rotativo de accionamiento (12) y una segunda palanca (22) solidaria del eje (18) del elemento rotativo accionado (14), presentando dichas primera palanca (20) y segunda palanca (22) un desajuste angular determinado (A) y que tiene unos extremos respectivos (24, 26) alejados de unos ejes respectivos (16, 18), así como una bisagra flexible (28) unida a los extremos (24, 26) de las palancas, caracterizado por el hecho de que la bisagra flexible (28) está hecha de una sola pieza con la primera palanca (20) o la segunda palanca (22), mientras que la palanca restante está realizada como una pieza separada.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que la bisagra flexible (28) comprende una parte central (30) unida a dos partes extremas (32, 34) mediante dos regiones deformables (36, 38; 40, 42).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las dos regiones deformables (36, 38) de la bisagra flexible (28) están dispuestas para definir dos ejes de articulación (X1, X2) sensiblemente paralelos entre ellos y a los ejes respectivos (16, 18) del elemento rotativo de accionamiento (12) y del elemento rotativo accionado (14).
5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las dos regiones deformables (40, 42) de la bisagra flexible (28) están dispuestas para definir dos uniones de rótula.
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por el hecho de que la bisagra flexible (28) está hecha en forma de una banda de sección sensiblemente constante, y por el hecho de que las dos regiones deformables (36, 38; 40, 42) están hechas por unos estrechamientos o estrangulamientos localizados de la banda.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la sección de la banda es sensiblemente rectangular.
8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que la bisagra flexible (28) está hecha por moldeado de una materia plástica semi-rígida.
9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el desajuste angular (A) entre la primera palanca y la segunda palanca es inferior a 90º.
10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que comprende un conmutador de tipo pulsador, o "push", combinado con el elemento rotativo accionado (14) y capaz de ser accionado por un empuje axial ejercido sobre el eje (16) del elemento rotativo de accionamiento (12) y transmitido por deformación del dispositivo de acoplamiento.
11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que el elemento rotativo de accionamiento (12) es una tecla de mando que forma parte de un cuadro de mando (44), mientras que el elemento rotativo accionado (14) es un mecanismo que forma parte de una tarjeta electrónica (62) o de una pletina sobremoldeada.
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