ES2306055T3 - Dispositivo de acoplamiento de bolas por el sostenimiento articulado de dos arboles deslizantes. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de acoplamiento de dos árboles; con un árbol interior (1) y con un árbol exterior (2) que deslizan - uno dentro del otro - en dirección de un eje común (4), comprendiendo el referido dispositivo de acoplamiento unas bolas (3), cada una de ellas dispuesta entre una parte cóncava del árbol interior (1) y una parte cóncava del árbol exterior (2), y cada una de las mencionadas bolas (3) se desplaza por dos recorridos de rodamiento (40, 60, 80, 100), dispuestos por una parte y por la otra parte de un plano mediano (30), que pasa por el eje común (4) así como por los centros de las referidas bolas (3); dispositivo éste que está caracterizado porque: - Cada uno de los dos recorridos de rodamiento (40, 60, 80, 100) actúa en conjunto con la parte cóncava (31, 52, 71, 92) de uno de los dos árboles, y el mismo gira alrededor de un eje de articulación (45, 65, 85, 105), siendo los recorridos de rodamiento y los ejes de articulación paralelos al eje común (45); - Cada uno de los dos recorridos de rodamiento (40, 60, 80, 100) es empujado contra cada una de las referidas bolas (3) por un elemento elástico (111, 113, 116, 120), dispuesto en y con su punto de apoyo dentro de la mencionada parte cóncava (31, 52, 71, 92); así como - Cada una de las referidas bolas (3) se desplaza directamente contra la parte cóncava (32, 51, 72, 91) del otro árbol, de tal manera que: - Durante el reposo, cuando no tiene lugar ninguna transmisión del par, así como durante la acción - que es cuando se produce la transmisión del par - cada una de las mencionadas bolas (3) se encuentre siempre en contacto con cada lado del plano mediano (30), y esto por una zona de apoyo con el correspondiente recorrido de rodamiento (40, 60, 80, 100), dispuesto dentro de uno de los dos árboles (1, 2), así como por una zona de apoyo con la parte cóncava (32, 51, 72, 91) del otro árbol (2, 1); así como - Estén siempre alineados entre si el centro de cada una de las referidas bolas (3), el centro de la zona de apoyo con el recorrido de rodamiento (40, 60, 80, 100) así como el centro correspondiente del eje de articulación (45, 65, 85, 105) del mencionado recorrido de rodamiento.
Description
Dispositivo de acoplamiento de bolas por el
sostenimiento articulado de dos árboles deslizantes.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de acoplamiento en la rotación de dos árboles que
deslizan, uno dentro del otro, por un eje común. El dispositivo de
acoplamiento de esta invención es aplicado sobre todo para la
columna de dirección de un vehículo automóvil, tal como esto está
descrito en la Patente Francesa Núm. FR 2 795 786 y por acoplarse
el mismo a la parte intermedia de la columna, la que está unida con
la caja de la dirección, o bien a la parte superior de la columna,
la cual está unida con el volante de dirección.
En el caso particular de un árbol intermedio,
éste comprende un respectivo cardan por cada extremo: Un cardan
está unido a la entrada del movimiento de la caja de dirección,
mientras que el otro cardan está unido a la parte superior de la
columna. Para disponer de una dirección correcta en los vehículos
automóviles actuales, es necesario que la longitud del árbol
intermedio sea variable y que se pueda adaptar la misma a las
oscilaciones del tren delantero del vehículo, las cuales se
presentan a causa del perfil de la carretera y del estado de la
superficie del revestimiento de la calzada. Estas características
se exigen también para facilitar el ensamblaje sobre el piñón de
cremallera así como para absorber unos desplazamientos con ocasión
de un choque frontal del vehículo.
Por consiguiente, el árbol intermedio ha de
tener sobre todo una longitud variable, es decir, el mismo debe
presentar una función deslizante de dos árboles, uno con respecto
al otro y según el eje común de los mismos, el cual corresponde al
eje de la parte intermedia. Además, hace falta una función de
transmisión del movimiento de rotación entre los dos árboles así
como del par de rotación, necesario para las maniobras de la
dirección.
Existen numerosos dispositivos de árboles
deslizantes que permiten prever el paso del par de rotación entre
los dos árboles gracias al empleo de unas acanaladuras que con unos
perfiles conjugados están previstas en cada uno, de los dos
árboles. Sin embargo, este tipo de dispositivo produce una holgura
libre después de un ciclo de prestaciones, equivalente a la vida
útil de un vehículo, lo cual es exigido del dispositivo para los
vehículos actuales. Con el fin de retrasar la aparición de esta
holgura libre, durante la fabricación está previsto un ajuste
relativamente estrecho en el deslizamiento de los dos árboles, lo
cual exige durante el ensamblaje en cadena un esfuerzo axial
relativamente importante, por lo que resultan un mayor tiempo de
montaje así como más dificultades durante la realización de este
montaje.
Este ajuste, tiene que ser exacto con el fin de
permitir una correcta absorción de los movimientos axiales durante
el funcionamiento. Estando fuera del paso del par de rotación, el
esfuerzo axial está en función del par que ha de ser transmitido, y
se producen entonces un incremento en el esfuerzo de deslizamiento,
relacionado con el par a transmitir y con el coeficiente de
rozamiento; luego se presentan un brutal desbloqueo axial y, debido
a ello, la aparición de unas sacudidas en el mantenimiento de un
buen ajuste del deslizamiento con una reducida holgura, sacudidas
éstas que son perjudiciales y nefastas para una buena impresión de
la conducción.
Existen, asimismo, unos dispositivos de
acoplamiento que emplean la inyección plástica sobre unas partes
acanaladas, que forman parte de un árbol macho metálico así como de
un tubo hembra metálico. Esta solución presenta ciertos problemas
para absorber los movimientos axiales a unos pares importantes; los
esfuerzos del deslizamiento aumentan proporcionalmente a las
fuerzas del rozamiento entre las dos partes. Por el otro lado, el
desgaste en la inyección plástica permite, desde luego, que
aparezcan unas holguras. Una última solución existe en introducir
unos elementos de rodamiento así como unos resortes de tensión
entre el árbol y el tubo. Esta solución, que es satisfactoria para
el deslizamiento a unas condiciones flexibles, origina, sin
embargo, ciertos problemas en relación con una rigidez angular,
habida cuenta de que la misma es directamente proporcional, tanto a
la rigidez como a la tensión inicial de tos resortes.
El objeto de la presente invención consiste en
proponer un dispositivo de acoplamiento por árboles deslizantes, el
cual evite los inconvenientes anteriormente indicados, es decir, un
dispositivo que requiere un esfuerzo axial que no esté ligado al
par, que ha de ser transmitido. Por consiguiente, es necesario que
el esfuerzo axial aumente muy poco al incrementarse el par de
rotación, que ha de ser transmitido, incluso con una más elevada
rigidez angular de la transmisión. Es, además, necesario que no se
produzca la aparición de holguras libres al término de un ciclo de
prestaciones, y que el dispositivo de acoplamiento de los dos
árboles pueda ser ensamblado más fácilmente en los posibles
espacios existentes en los vehículos automóviles, y esto con un más
reducido esfuerzo axial para su colocación.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de acoplamiento con dos árboles. Un árbol interior y un
árbol exterior, que deslizan uno dentro del otro y en la dirección
de su eje común. El referido dispositivo de acoplamiento de dos
árboles comprende unas bolas, que están dispuestas entre el árbol
interior y el árbol exterior.
En este dispositivo de acoplamiento es así, que
cada una de las referidas bolas está dispuesta, por un lado, dentro
de una parte cóncava del árbol interior y, por el otro lado, dentro
de una parte cóncava del árbol exterior.
Cada una de las mencionadas bolas se desplaza
por dos posibles recorridos de rodamiento dispuestos, por una parte
y por la otra, dentro de un plano mediano que pasa por el eje común
y por los centros de las referidas bolas. Cada uno de los dos
recorridos de rodamiento actúa en conjunto con la parte cóncava de
uno de los dos árboles y gira alrededor de un eje de articulación.
Los recorridos de rodamientos y los ejes de articulación son
paralelos al eje común. Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
está siendo empujado contra cada una de las referidas bolas
mediante un elemento elástico, que tiene su apoyo dentro de la
referida parte cóncava. Los dos elementos elásticos pueden
constituir un elemento elástico doble. Cada una de las mencionadas
bolas se desplaza directamente contra la parte cóncava del árbol
contrario.
El montaje es efectuado de tal manera que
durante el reposo, es decir, cuando no se produzca ninguna
transmisión del par, y durante ta acción, cuando si tiene lugar la
transmisión del par, cada una de las referidas bolas se encuentre
siempre en contacto con cada lado del plano mediano, por una zona
de apoyo con el correspondiente recorrido de rodamiento, dispuesto
dentro de uno de los dos árboles, así como por una zona de apoyo
con la parte cóncava del otro árbol, y que estén siempre alineados
entre si el centro de cada una de las mencionadas bolas, el centro
de la zona de apoyo del recorrido de rodamiento así como el centro
correspondiente del eje de articulación.
Conforme a un tipo de ensamblaje de la presente
invención, resulta que el eje de articulación queda situado entre
la cara de deslizamiento de uno de los dos árboles y la parte
cóncava del referido árbol, de tal manera que cada recorrido de
rodamiento pueda girar por la unión entre la cara de deslizamiento
y la parte cóncava.
Según otro tipo de ensamblaje es así, que el eje
de articulación está situado por el interior de la parte cóncava de
uno de los dos árboles, de tal manera que cada recorrido de
rodamiento gire dentro de la referida parte cóncava.
Con el fin de incrementar la seguridad en el
funcionamiento del dispositivo de acoplamiento de la presente
invención, resulta que las ranuras macho y las ranuras hembra - que
tienen unos perfiles conjugados con una determinada holgura - están
previstas en el árbol interior y en el árbol exterior y de tal modo
que, al producirse la ruptura de las bolas, el par podría ser
transmitido todavía entre el árbol interior y el árbol exterior.
Pueden estar previstas varias estructuras para
este dispositivo de acoplamiento. Según una estructura, el elemento
elástico o los elementos elásticos están dispuestos dentro del
árbol interior. Según otra estructura es así, que el elemento
elástico o los elementos elásticos están dispuestos dentro del
árbol exterior.
En otra estructura resulta, que los elementos
elásticos están dispuestos algunos dentro del árbol interior y
otros dentro del árbol exterior.
Según una forma de realización especial de la
invención es así, que el dispositivo comprende unas bolas, que
están dispuestas en varias filas axiales.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol exterior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende dos caras cóncavas, inclinadas la una con
respecto a la otra, y las mismas entran en contacto con las
bolas.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol interior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende un fondo y dos flancos, siendo el fondo
principalmente perpendicular al plano mediano, que pasa por el eje
común así como por el eje de los centros de las bolas de la
referida fila.
Para cada fila de bolas están previstos - por
una parte y por la otra parte del plano mediano - dos recorridos de
rodamiento, que actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
ranura axial del árbol interior. Cada recorrido de rodamiento tiene
la forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de
apoyo así como una parte de pivote.
La parte de apoyo tiene una cara determinada
para entrar en contacto con las bolas. La parte de pivote tiene la
forma de horquilla, con una cara cóncava que actúa en conjunto con
una conjugada conformación convexa de la cara de unión, dispuesta
entre la cara de deslizamiento del árbol interior y el flanco
correspondiente de la ranura axial, teniendo la cara cóncava y la
cara de unión sustancialmente la forma de una parte cilíndrica,
cuyo eje representa el eje de articulación. Cada uno de los dos
recorridos de rodamiento es empujado por un elemento elástico, que
tiene su punto de apoyo en el fondo de la ranura axial.
Según otra forma de realización especial de la
presente invención está previsto que el dispositivo de acoplamiento
tenga unas bolas, que están dispuestas en varias filas axiales.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol interior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende dos caras cóncavas, inclinadas la una con
respecto a la otra, y las mismas entran en contacto con las
bolas.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol exterior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende un fondo y dos flancos, siendo el fondo
principalmente perpendicular al plano mediano, que pasa por el eje
común así como por el eje de los centros de las bolas de la
referida fila.
Para cada fila de bolas están previstos - por
una parte y por la otra parte del plano mediano - dos recorridos de
rodamiento, que actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
ranura axial del árbol exterior. Cada recorrido de rodamiento tiene
la forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de
apoyo así como una parte de pivote.
La parte de apoyo tiene una cara determinada
para entrar en contacto con las bolas. La parte de pivote tiene la
forma de horquilla, con una cara cóncava que actúa en conjunto con
una conjugada conformación convexa de la cara de unión, dispuesta
entre la cara de deslizamiento del árbol exterior y el flanco
correspondiente de la ranura axial, teniendo la cara cóncava y la
cara de unión sustancialmente la forma de una parte cilíndrica,
cuyo eje representa el eje de articulación. Cada uno de los dos
recorridos de rodamiento es empujado por un elemento elástico, que
tiene su punto de apoyo en el fondo de la ranura axial.
Según otra forma de realización especial de la
presente invención está previsto que el dispositivo de acoplamiento
tenga unas bolas, que están dispuestas en varias filas axiales.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol exterior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende dos caras cóncavas, inclinadas la una con
respecto a la otra, y las mismas entran en contacto con las
bolas.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol interior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende un fondo y dos flancos, siendo el fondo
principalmente perpendicular al plano mediano, que pasa por el eje
común así como por el eje de los centros de las bolas de la
referida fila.
Para cada fila de bolas están previstos - por
una parte y por la otra parte del plano mediano - dos recorridos de
rodamiento, que actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
ranura axial del árbol interior. Cada recorrido de rodamiento tiene
la forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de
apoyo así como una parte de pivote.
La parte de apoyo tiene una cara determinada
para entrar en contacto con las bolas. La parte de pivote es de una
configuración redondeada, con una cara convexa que actúa en
conjunto con una conjugada conformación cóncava de la cara de
unión, dispuesta entre el fondo y el flanco correspondiente de la
ranura axial; la cara convexa y la cara de unión tienen
sustancialmente la forma de una parte cilíndrica, cuyo eje
representa el eje de articulación. Cada uno de los dos recorridos
de rodamiento es empujado por un elemento elástico, que tiene su
punto de apoyo en el fondo de la ranura axial.
Según otra forma de realización especial de la
presente invención está previsto que el dispositivo de acoplamiento
tenga unas bolas, que están dispuestas en varias filas axiales.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol interior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende dos caras cóncavas, inclinadas la una con
respecto a la otra, y las mismas entran en contacto con las
bolas.
Para cada fila de bolas está prevista dentro del
árbol exterior una parte cóncava en forma de ranura axial, cuya
sección comprende un fondo y dos flancos, siendo el fondo
principalmente perpendicular al plano mediano, que pasa por el eje
común así como por el eje de los centros de las bolas de la
referida fila.
Para cada fila de bolas están previstos - por
una parte y por la otra parte del plano mediano - dos recorridos de
rodamiento, que actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
ranura axial del árbol exterior. Cada recorrido de rodamiento tiene
la forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de
apoyo así como una parte de pivote.
La parte de apoyo tiene una cara determinada
para entrar en contacto con las bolas. La parte de pivote es de una
configuración redondeada, con una cara convexa que actúa en
conjunto con una conjugada conformación cóncava de la cara de
unión, dispuesta entre el fondo y el flanco correspondiente de la
ranura axial; la cara convexa y la cara de unión tienen
sustancialmente la forma de una parte cilíndrica, cuyo eje
representa el eje de articulación. Cada uno de los dos recorridos
de rodamiento es empujado por un elemento elástico, que tiene su
punto de apoyo en el fondo de la ranura axial.
Según las distintas formas de realización de la
presente invención, resulta que cada uno de los dos recorridos de
rodamiento es empujado por un elemento elástico, que tiene su punto
de apoyo en el fondo de la ranura axial y el mismo puede tener la
forma de una pestaña axial elástica o la forma de cualquier otro
elemento axial elástico.
Según otras formas para la realización de la
presente invención es así, que los dos recorridos de rodamiento son
empujados por dos elementos elásticos, que están unidos entre si
para constituir un elemento elástico doble en forma de doble
elemento axial elástico, que tiene una sección con un reducido
espesor. Según una forma de realización está prevista una parte
central redondeada, que tiene su punto de apoyo en el fondo de la
ranura axial y tiene dos extremos doblados, que actúan sobre los
referidos recorridos de rodamiento. Según otra forma de realización
está prevista una parte central plegada, cuya plegadura se
encuentra cogida en y tiene su punto de apoyo dentro de un
alojamiento axial del fondo de la ranura axial, y los dos extremos
doblados de la misma actúan sobre los mencionados recorridos de
rodamiento.
Para un ensamblaje especialmente bien
equilibrado del dispositivo de acoplamiento, resulta que las bolas
están dispuestas en tres filas axiales. Estas filas axiales se
extienden en el sentido transversal entre si, es decir, cada una a
120 grados. El árbol interior está provisto de tres ranuras axiales
transversales, separadas entre si por 120 grados. El árbol exterior
está equipado con tres ranuras axiales transversales, separadas
entre si por 120 grados.
Para otro ensamblaje especialmente bien
equilibrado del dispositivo de acoplamiento es así, que las bolas
están dispuestas en dos filas axiales que están diametralmente
opuestas entre si. El árbol interior está provisto de dos ranuras
axiales diametralmente opuestas entre si. El árbol exterior está
equipado con dos ranuras axiales diametralmente opuestas entre
si.
Según la estructura completa del dispositivo de
acoplamiento de la presente invención, resulta que el árbol
interior está provisto de tres ranuras axiales transversales,
dispuestas a 120 grados entre si. Dentro de cada ranura axial están
previstos un elemento elástico en forma de una pestaña axial
elástica así como dos recorridos de rodamiento en forma de barras
axiales.
Las bolas están dispuestas en tres filas axiales
transversales, separadas entre si por 120 grados, y las bolas están
mantenidas en su lugar - una con respecto a la otra - por medio de
una jaula en forma de manguito.
Por cada extremo axial, el conjunto del manguito
de bolas - con los recorridos de rodamiento y con las pestañas
axiales elásticas - está cerrado por un parapeto y por un casquillo
de mantenimiento. El casquillo de mantenimiento entra en cada una
de las ranuras axiales del árbol interior.
El árbol exterior está provisto de tres ranuras
axiales, dispuestas en el sentido transversal y a 120 grados entre
si, las cuales van a deslizar sobre las respectivas filas de bolas.
Las ranuras axiales tienen la longitud necesaria para permitir el
deseado deslizamiento axial del árbol exterior y del árbol
interior.
El dispositivo de acoplamiento según la presente
invención puede ser aplicado de una manera conveniente a la parte
intermedia de la columna de dirección de un vehículo automóvil o a
la parte superior de la columna de dirección de un vehículo
automóvil.
De este modo, el dispositivo de acoplamiento de
dos árboles - que, según la presente invención, deslizan por su eje
común - ofrece la ventaja de disponer siempre de dos zonas de apoyo
para cada uno de los árboles, interior y exterior, así como para
cada fila de bolas, que se encuentran constantemente en contacto,
incluso al no existir ninguna transmisión de par de rotación.
Además, durante el ensamblaje en cadena es
necesario ahora un más reducido esfuerzo axial. El ajuste exacto
del dispositivo de acoplamiento de la presente invención permite
evitar las sacudidas axiales durante la conducción del vehículo, y
el mismo asegura el mantenimiento de buenas prestaciones,
impidiendo la aparición de una holgura libre en el acoplamiento.
Asimismo, durante la transmisión del par de rotación, el esfuerzo
radial es considerablemente más reducido debido al contacto por
rodamiento y por deslizamiento. Finalmente, resulta que este
dispositivo de acoplamiento puede ser montado más fácilmente dentro
del espacio disponible en las columnas de dirección de los
vehículos automóviles.
Otras características así como las demás
ventajas de la presente invención pueden ser apreciadas claramente
por la lectura de la descripción, relacionada a continuación para
varias preferidas formas de realización de la invención, indicadas
a título de ejemplo y no en un sentido limitador, haciendo
referencia a los correspondientes planos adjuntos, en los
cuales:
La Figura 1 muestra una vista esquematizada de
perspectiva de la dirección de un vehículo automóvil, en la que el
dispositivo de acoplamiento de la presente invención está aplicado
en la parte intermedia de la columna;
La Figura 2 indica la vista axial de la parte
intermedia de la dirección del vehículo automóvil de la Figura 1,
en la cual está representada - en una parcial sección axial - una
forma para la realización de la invención;
La Figura 3 muestra una vista de perspectiva -
realizada al estilo de explosión - del conjunto del dispositivo de
acoplamiento de la Figura 2;
La Figura 4 indica una vista de sección
transversal, realizada a lo largo de la línea
IV-IV, indicada en la Figura 2;
La Figura 5 muestra - a escala de aumento - una
vista parcial de lo indicado en la Figura 4;
La Figura 6 indica una vista de sección
transversal siguiendo el plano de la Figura 4, pero para otra forma
de realización de la invención;
La Figura 7 muestra una vista de sección
transversal siguiendo el plano de la Figura 4, pero para todavía
otra forma de realización de la invención;
La Figura 8 indica - a escala de aumento - una
vista de lo indicado en la Figura 7;
La Figura 9 muestra - de manera análoga a la
Figura 8 - una vista parcial de sección transversal de otra forma
de realización de la invención;
La Figura 10 indica una vista de sección
transversal siguiendo el plano de la Figura 4, pero para otra forma
de realización de la invención;
La Figura 11 muestra - de manera análoga a la
Figura 5 - una vista parcial de sección transversal de otra forma
de realización de la invención;
La Figura 12 indica - de manera análoga a la
Figura 6 - una vista parcial de sección transversal de otra forma
de realización mientras que
La Figura 13 muestra la forma de realización
para un elemento axial elástico según la invención.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de acoplamiento en la rotación de dos árboles que
deslizan - uno dentro del otro - por un eje común.
De una manera conveniente, este dispositivo de
acoplamiento puede ser aplicado en la dirección de un vehículo
automóvil, tal como la misma está indicada de forma esquematizada
en la Figura 1.
La dirección aquí representada comprende una
columna de dirección con una parte superior de columna 6, también
denominada columna alta, y una parte intermedia de columna 7
conocida, asimismo, como eje intermedio de dirección.
La parte superior de dirección 6 está unida -
por su extremo superior - con el volante de dirección 5 y, por su
extremo inferior, la misma se encuentra unida con la parte
intermedia de columna 7.
Por su extremo superior, esta parte intermedia
de columna 7 está unida con la parte superior de columna 6 y, por
su extremo inferior, la primera se encuentra unida con la caja de
dirección 8 de la barra de dirección 9.
Por cada uno de sus extremos, la parte
intermedia de columna 7 está unida por medio de una respectiva
articulación de junta de cardan, referenciada con 10 para la parte
superior de la columna 6 y - también referenciada con 10 - para la
caja de dirección 8.
En lo indicado a continuación, la descripción se
refiere a un dispositivo de acoplamiento que está previsto en la
parte intermedia 7 de la columna. El dispositivo de acoplamiento de
la presente invención puede estar dispuesto igualmente en la parte
superior 6 de la columna.
Un árbol interior 1 y un árbol exterior 2
deslizan - el uno dentro del otro - en la dirección de su eje común
4, que está indicado en las Figuras 2 y 3. Este dispositivo de
acoplamiento de los dos árboles comprende unas bolas 3 según las
distintas formas de realización, descritas a continuación. Estas
bolas 3 están dispuestas entre el árbol interior 1 y el árbol
exterior 2. En el dispositivo de acoplamiento de esta invención,
cada una de las bolas 3 está dispuesta, por un lado, dentro de una
parte cóncava del árbol interior 1 y, por el otro lado, dentro de
una parte cóncava del árbol
exterior 2.
exterior 2.
Cada una de las mencionadas bolas 3 se desplaza
por dos recorridos de rodamiento, que actúan en conjunto con la
parte cóncava de uno de los dos árboles, y los mismos giran
alrededor de un eje de articulación. Cada recorrido de rodamiento y
el correspondiente eje de articulación son paralelos al eje común
4. Cada uno de los dos recorridos de rodamiento está siendo empujado
por un elemento elástico, que está dispuesto dentro de la referida
parte cóncava y que se apoya en la misma. Cada una de las referidas
bolas 3 se desplaza de forma directa hacia la parte cóncava del otro
árbol.
El dispositivo de acoplamiento según la presente
invención está previsto de tal manera que durante el reposo - que
es cuando no hay ninguna transmisión del par - así como durante la
acción, cuando si tiene lugar una transmisión del par, las bolas 3
se encuentran siempre en contacto entre si. Por cada lado de un
plano mediano - que pasa por el centro de las bolas así como por el
eje común 4 - cada una de las bolas 3 se encuentra siempre en
contacto por una zona de apoyo con el correspondiente recorrido de
rodamiento, situado dentro de uno de los árboles, y por una zona de
apoyo con la parte cóncava del árbol contrario. Según una
característica importante de la invención, este dispositivo está
realizado de tal manera, que siempre estén alineados entre si el
centro de cada una de las bolas 3, el centro de la zona de apoyo
con el recorrido de rodamiento en consideración y el correspondiente
centro del eje de articulación del referido recorrido de
rodamiento.
En la Figura 2 está indicada la vista axial del
conjunto de la parte intermedia 7 de la columna. El árbol interior
1 y el árbol exterior 2 deslizan entre si con las bolas 3 y por su
eje común 4. La parte intermedia 7 de la columna está unida con la
caja de dirección 8 mediante la junta de cardan 10, y la primera se
encuentra unida con la parte superior 6 de la columna a través de
otra junta de cardan 10.
El dispositivo de acoplamiento - representado en
una vista al estilo de explosión en la Figura 3 así como en una
vista de sección transversal en las Figuras 4 y 5 - comprende unas
bolas 3, que están dispuestas en tres filas axiales 20. Estas filas
axiales 20 están situadas de forma separada entre si en el sentido
transversal y a 120 grados una de la otra. El árbol interior 1 está
provisto de tres ranuras axiales 31, que están ubicadas de forma
separada entre si en el sentido transversal y a 120 grados una de
la otra. El árbol exterior 2 está equipado con tres ranuras axiales
32, que están situadas de forma separada entre si en el sentido
transversal y a 120 grados una de la otra.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol exterior 2 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 32, cuya sección comprende las dos caras cóncavas, 33
y 34, que están inclinadas la una con respecto a la otra, y las
mismas entran en contacto con las bolas 3.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol interior 1 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 31, cuya sección comprende un fondo 35 así como los
dos flancos, 36 y 37. El fondo 35 es principalmente perpendicular
al plano mediano 30, que pasa por el eje común 4 así como por el
eje de los centros de las bolas 3 de la referida fila 20.
Para cada fila 20 de las bolas 3 existen dos
recorridos de rodamiento 40, que están dispuestos por una parte y
por la otra parte del plano mediano 30. Estos recorridos de
rodamiento 40 actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
ranura axial 31 del árbol interior 1.
Cada recorrido de rodamiento 40 tiene la forma
de una barra axial, cuya sección comprende una parte de apoyo 41
así como una parte de pivote 42.
La parte de apoyo 41 tiene una cara 43,
determinada para entrar en contacto con las bolas 3. La parte de
pivote 42 tiene la forma de una horquilla, con una cara cóncava 44
que actúa en conjunto con una conjugada conformación convexa de la
respectiva cara de unión, 38 y 39, que está dispuesta entre la cara
de deslizamiento 21 del árbol interior 1 y el correspondiente
flanco, 36 y 37, de la ranura axial 31. La cara cóncava 44 y la
respectiva cara de unión, 38 y 39, tienen sustancialmente la
configuración de una parte cilíndrica, cuyo eje representa el eje
de articulación 45.
Cada uno de los dos recorridos de rodamiento 40
es empujado por un respectivo elemento elástico, que tiene su punto
de apoyo en el fondo 35 de la ranura axial 31.
El dispositivo de acoplamiento - representado en
la vista de sección transversal de la Figura 6 - comprende las
bolas 3, que están dispuestas en tres filas axiales 20.
Las filas axiales 20 están situadas de forma
separada en el sentido transversal y a 120 grados la una de la
otra. El árbol interior 1 está provisto de tres ranuras axiales 51,
que están dispuestas de forma separada entre si en el sentido
transversal y a 120 grados la una de la otra. El árbol exterior 2
está equipado con tres ranuras axiales 52 que están situadas de
forma separada entre si en el sentido transversal y a 120 grados la
una de la otra.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol interior 1 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 51, cuya sección comprende las dos caras cóncavas, 53
y 54, inclinada una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas 3.
Para cada fila 20 de las bolas está prevista
dentro del árbol exterior 2 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 52, cuya sección comprende un fondo 55 así como los
dos flancos, 56 y 57. El fondo 55 es principalmente perpendicular
al plano mediano 30, que pasa por el eje común 4 así como por el
eje de los centros de las bolas 3 de la referida fila 20.
Para cada fila 20 de las bolas 3 están
dispuestos - por una parte y por la otra parte del plano mediano 30
- dos recorridos de rodamiento 60. Los recorridos de rodamiento 60
actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de ranura axial 52
del árbol exterior 2. Cada recorrido de rodamiento 60 tiene la
forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de apoyo
61 así como una parte de pivote 62.
La parte de apoyo 61 tiene una cara 63,
determinada para entrar en contacto con las bolas 3. La parte de
pivote 62 tiene la forma de una horquilla, con una cara cóncava 64
que actúa en conjunto con una conjugada conformación convexa de la
respectiva cara de unión, 58 y 59, que está dispuesta entre la cara
de deslizamiento 22 del árbol exterior 2 y el correspondiente
flanco, 56 y 57, de la ranura axial 52. La cara cóncava 64 y la
respectiva cara de unión, 58 y 59, tienen sustancialmente la
configuración de una parte cilíndrica, cuyo eje representa el eje
de articulación 65.
Cada uno de los dos recorridos de rodamiento 60
es empujado por un respectivo elemento elástico, que tiene su punto
de apoyo en el fondo 55 de la ranura axial 52.
El dispositivo de acoplamiento - representado
por las vistas de sección transversal de las Figuras 7 y 8 -
comprende las bolas 3, que están dispuestas en tres filas axiales
20.
Las filas axiales 20 están situadas de forma
separada entre si en el sentido transversal y a 120 grados la una
de la otra. El árbol interior 1 está provisto de tres ranuras
axiales 71, que están situadas de forma separada entre si en el
sentido transversal y a 120 grados la una de la otra. El árbol
exterior 2 está equipado con tres ranuras axiales 72, que están
situadas de forma separada entre si en el sentido transversal y a
120 grados la una de la otra.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol exterior 2 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 72, cuya sección comprende las dos caras cóncavas, 73
y 74, inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas 3.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol interior 1 una parte cóncava en forma de la ranura
axial 71, cuya sección comprende un fondo 75 así como los dos
flancos, 76 y 77. El fondo 75 es principalmente perpendicular al
plano mediano 30, que pasa por el eje común 4 así como por el eje
de los centros de las bolas 3 de la referida fila 20.
Para cada fila 20 de las bolas 3 están
dispuestos - por una parte y por la otra parte del plano mediano 30
- dos recorridos de rodamiento 80. Los recorridos de rodamiento 80
actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de la ranura axial
71 del árbol interior 1. Cada recorrido de rodamiento 80 tiene la
forma de una barra axial, cuya sección comprende una parte de apoyo
81 así como una parte de pivote 82.
La parte de apoyo 81 tiene una cara 83,
determinada para entrar en contacto con las bolas 3. La parte de
pivote 82 es de una configuración redonda, con una cara convexa 84
que actúa en conjunto con una conjugada conformación cóncava de la
respectiva cara de unión, 78 y 79, que está dispuesta entre el
fondo 75 y el correspondiente flanco, 76 y 77, de la ranura axial
71. La cara convexa 54 y la respectiva cara de unión, 78 y 79,
tienen sustancialmente la configuración de una parte cilíndrica,
cuyo eje representa el eje de articulación 85.
Cada uno de los dos recorridos de rodamiento 80
es empujado por un respectivo elemento elástico, que tiene su punto
de apoyo en el fondo 75 de la ranura axial 71.
El dispositivo de acoplamiento - representado
por la vista de sección transversal de la Figura 9 - comprende las
bolas 3, que están dispuestas en varias filas axiales 20.
Las filas axiales 20 están situadas de forma
separada entre si en el sentido transversal y a 120 grados la una
de la otra. El árbol interior 1 está provisto de tres ranuras
axiales 91, que están dispuestas de forma separada entre si en el
sentido transversal y a 120 grados la una de la otra. El árbol
exterior 2 está equipado con tres ranuras axiales 92, que están
separadas entre si en el sentido transversal y a 120 grados la una
de la otra.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está prevista
dentro del árbol interior 1 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 91, cuya sección comprende las dos caras cóncavas, 93
y 94, inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas 3.
Para cada fila 20 de las bolas 3 está previsto
dentro del árbol exterior 2 una parte cóncava en forma de una
ranura axial 92, cuya sección comprende un fondo 95 así como los
dos flancos, 96 y 97. El fondo 95 es principalmente perpendicular
al plano mediano 30, que pasa por el eje común 4 así como por el
eje de los centros de las bolas 3 de la referida fila 30.
Para cada fila 20 de las bolas 3 están
dispuestos - por una parte y por la otra parte del plano mediano 30
- los dos recorridos de rodamiento 100. Los recorridos de
rodamiento 100 actúan en conjunto con la parte cóncava en forma de
la ranura axial 92 del árbol exterior 2. Cada recorrido de
rodamiento 100 tiene la forma de una barra axial, cuya sección
comprende una parte de apoyo 101 así como una parte de pivote
102.
La parte de apoyo 101 tiene una cara 103,
determinada para entrar en contacto con las bolas 3. La parte de
pivote 102 es de una configuración redonda, con una cara convexa
104 que actúa en conjunto con una conjugada conformación cóncava de
la respectiva cara de unión, 98 y 99, que se encuentra situada
entre el fondo 95 y el correspondiente flanco, 96 y 97, de la
ranura axial 92. La cara convexa 104 y la respectiva cara de unión,
98 y 99, tienen sustancialmente la configuración de una parte
cilíndrica, cuyo eje representa el eje de articulación 105.
Cada uno de los dos recorridos de rodamiento 100
es empujado por un respectivo elemento elástico, que tiene su punto
de apoyo en el fondo 95 de la ranura axial 92.
Cualquiera que sea la forma de realización
representada en las Figuras, en especial en las Figuras 10 y 11,
resulta que cada uno de los dos recorridos de rodamiento 40, 60, 80
y 100 puede ser empujado por un respectivo elemento elástico en
forma de una pestaña axial elástica 11, que tiene su punto de apoyo
en el fondo 35, 55, 75 y 95 de la ranura axial 31, 52, 71 y 92,
respectivamente.
Cualquiera que sea la forma de realización, cada
uno de los dos recorridos de rodamiento 40, 60, 80 y 100 puede ser
empujado por un elemento elástico en forma de un elemento axial
elástico 120, que tiene su punto de apoyo en el fondo 35, 55, 75 y
95 de la ranura axial 31, 52, 71 y 92, respectivamente.
Según las formas de realización indicadas en las
Figuras, en especial en las Figuras 4, 5, 6 y 10, resulta que cada
uno de los dos recorridos de rodamiento 40, 60, 80 y 100 puede ser
empujado por un respectivo elemento elástico. Los referidos dos
elementos elásticos están unidos entre si para constituir un
elemento elástico doble en forma de un doble elemento axial
elástico 113. Este elemento elástico doble 113 comprende una sección
de un reducido espesor, con una parte central redondeada 114 que
tiene su punto de apoyo en el fondo 35, 55, 75 y 95 de la ranura
axial 31, 52, 71 y 92, respectivamente, como asimismo comprende
este elemento los dos extremos doblados 115, que actúan sobre los
referidos recorridos de rodamiento.
Según las formas de realización indicadas en las
Figuras, en especial en las Figuras 7, 8 y 9, resulta que cada uno
de los dos recorridos de rodamiento 40, 60, 80 y 100 puede ser
empujado por un respectivo elemento elástico. Los dos elementos
elásticos están unidos entre si para constituir un elemento
elástico doble en forma de un doble elemento axial elástico 116.
Este elemento elástico doble 116 comprende una sección de un
reducido espesor, con una parte central plegada 117, cuya plegadura
119 está cogida y tiene su punto de apoyo dentro de un alojamiento
axial 110 del fondo 35,55, 75 y 95 de la ranura axial 31, 52, 71 y
92, respectivamente, y los dos extremos doblados 118 del elemento
actúan sobre los referidos recorridos de rodamiento.
Tal como esto está indicado en las Figuras 3
hasta 9, las bolas 3 pueden estar dispuestas en tres filas axiales
20, encontrándose estas filas axiales 20 dispuestas en el sentido
transversal y a 120 grados la una de la otra. El árbol interior 1
está provisto de tres ranuras axiales, 31, 51, 71 y 91, estando
estas ranuras axiales 31, 51, 71 y 91 situadas en el sentido
transversal y a 120 grados la una de la otra. El árbol exterior 2
está equipado con tres ranuras axiales 32, 52, 72 y 92, estando
estas ranuras axiales 32, 52, 72 y 92 situadas en el sentido
transversal y a 120 grados la una de la otra.
Tal como esto es el caso de la Figura 10, las
bolas 3 pueden estar dispuestas en dos filas axiales 20, situadas
de forma diametralmente opuesta entre si. El árbol interior 1 está
provisto de dos ranuras axiales, 31, 51, 71 y 91, respectivamente,
que están diametralmente opuestas entre si; el árbol exterior 2
está equipado con dos ranuras axiales 32, 52, 72 y 92,
respectivamente, que están situadas de forma diametralmente opuesta
entre si.
Tal como esto está indicado en la Figura 9, unas
ranuras macho 23 y las ranuras hembra 24 - que tiene unos perfiles,
conjugados con una determinada holgura - están previstas en el
árbol interior 1 y en el árbol exterior 2, respectivamente. De este
modo, al producirse la pérdida de las bolas 3, el par puede ser
transmitido todavía entre el árbol interior 1 y el árbol exterior
2.
Tal como este es el caso sobre todo de las
Figuras 4, 5, 7, 8 y 11, tos elementos elásticos 111, 113, 116 y
120 pueden estar dispuestos dentro del árbol interior 1, y los
mismos pueden empujar los dos recorridos de rodamiento, 40 y 80,
que actúan en conjunto con el árbol interior.
Especialmente en relación con lo indicado en las
Figuras 6, 9 y 12, los elementos elásticos 111, 113, 116 y 120
pueden estar dispuestos dentro del árbol exterior 2, y los mismos
pueden empujar los dos recorridos de rodamiento, 60 y 100, que
actúan en conjunto con el árbol exterior.
Siempre dentro del alcance de la presente
invención, tos elementos elásticos 111, 113, 116 y 120 también
pueden estar dispuestos, en algunos casos, dentro del árbol
interior 1 y, en otros casos, dentro del árbol exterior 2; los
referidos elementos elásticos empujan los dos recorridos de
rodamiento correspondientes, que actúan en conjunto con el árbol en
cuestión.
Según la forma de realización de las Figuras 3,
4 y 5 así como de las Figuras 7 y 8, resulta que el árbol interior
1 está provisto de tres ranuras axiales, 31 y 71. Las ranuras
axiales, 31 y 71, están situadas en el sentido transversal y a 120
grados la una de la otra. Dentro de cada ranura axial, 31 y 71,
está montado un respectivo elemento elástico axial, 113 y 116, así
como tos dos recorridos de rodamiento, 40 y 80, que tienen la forma
de barras axiales.
Las bolas 3 están dispuestas en tres filas
axiales 20, que están situadas en el sentido transversal y a 120
grados la una de la otra.
Por cada extremo axial, el conjunto de las bolas
3 y de los recorridos de rodamiento, 40 y 80, con los elementos
elásticos, 113 y 116, queda cerrado por un parapeto 15 y por un
casquillo de mantenimiento 12. El casquillo de mantenimiento 12
está cogido dentro de cada una de las ranuras axiales, 31 y 71, del
árbol interior 1. Un manguito 17 se coloca sobre la parte lisa del
árbol interior 1 para así adaptarse a un parapeto 19.
El árbol exterior 2 está provisto de tres
ranuras axiales, 32 y 72, que están situadas en el sentido
transversal y a 120 grados la una de la otra, dentro de las mismas
deslizan las filas 20 de las bolas 3. Estas ranuras axiales, 32 y
72, han de tener la longitud necesaria para permitir el
deslizamiento axial, exigido por el árbol exterior 2 y por el
árbol
interior 1.
interior 1.
A continuación, se indican las ventajas
inherentes a las características de la presente invención.
Las bolas están en contacto, por un lado, con
uno de los árboles y, con el otro lado, con los dos recorridos de
rodamiento. Los recorridos de rodamiento se encuentran en contacto
con el otro árbol, y los mismos pueden girar alrededor de este
árbol. Los recorridos de rodamiento están en contacto, además, con
los elementos elásticos que tienen la finalidad de mantener, en un
punto determinado, el contacto entre los recorridos de rodamiento y
las bolas. La configuración de los recorridos de rodamiento permite
mantener este punto de contacto en una línea, que une el centro de
la bola con el punto de giro del recorrido de rodamiento.
Durante el ensamblaje del dispositivo, los
elementos elásticos permiten compensar las variaciones en el
dimensionamiento de las distintas partes componentes. Aquí se puede
hablar de una absorción de las tolerancias por una deformación de
los elementos elásticos.
Durante la aplicación de un par, la carga es
transmitida del tubo sobre el árbol, a través de las bolas y de los
recorridos de rodamiento. La línea de aplicación de la carga pasa
por el centro de la bola y por el punto de giro del recorrido de
rodamiento. De esta manera, la carga es absorbida directamente por
el árbol, sin ningún esfuerzo para el elemento elástico. La rigidez
angular es muy importante, y la misma es independiente de la
rigidez de los elementos elásticos.
Durante el movimiento axial del tubo en relación
con el árbol, el esfuerzo del deslizamiento del sistema está en
función de las tensiones sobre las bolas, las cuales son aplicadas
por los elementos elásticos.
Durante la aplicación de un par, el esfuerzo del
deslizamiento del sistema está ahora en función de las tensiones
sobre las bolas, las cuales son introducidas por los elementos
elásticos así como por el par, que está siendo aplicado sobre el
sistema.
Claims (21)
1. Dispositivo de acoplamiento de dos árboles;
con un árbol interior (1) y con un árbol exterior (2) que deslizan
- uno dentro del otro - en dirección de un eje común (4),
comprendiendo el referido dispositivo de acoplamiento unas bolas
(3), cada una de ellas dispuesta entre una parte cóncava del árbol
interior (1) y una parte cóncava del árbol exterior (2), y cada una
de las mencionadas bolas (3) se desplaza por dos recorridos de
rodamiento (40, 60, 80, 100), dispuestos por una parte y por la
otra parte de un plano mediano (30), que pasa por el eje común (4)
así como por los centros de las referidas bolas (3); dispositivo
éste que está caracterizado porque:
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(40, 60, 80, 100) actúa en conjunto con la parte cóncava (31, 52,
71, 92) de uno de los dos árboles, y el mismo gira alrededor de un
eje de articulación (45, 65, 85, 105), siendo los recorridos de
rodamiento y los ejes de articulación paralelos al eje común
(45);
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(40, 60, 80, 100) es empujado contra cada una de las referidas
bolas (3) por un elemento elástico (111, 113, 116, 120), dispuesto
en y con su punto de apoyo dentro de la mencionada parte cóncava
(31, 52, 71, 92); así como
- Cada una de las referidas bolas (3) se
desplaza directamente contra la parte cóncava (32, 51, 72, 91) del
otro árbol, de tal manera que:
- Durante el reposo, cuando no tiene lugar
ninguna transmisión del par, así como durante la acción - que es
cuando se produce la transmisión del par - cada una de las
mencionadas bolas (3) se encuentre siempre en contacto con cada
lado del plano mediano (30), y esto por una zona de apoyo con el
correspondiente recorrido de rodamiento (40, 60, 80, 100), dispuesto
dentro de uno de los dos árboles (1, 2), así como por una zona de
apoyo con la parte cóncava (32, 51, 72, 91) del otro árbol (2, 1);
así como
- Estén siempre alineados entre si el centro de
cada una de las referidas bolas (3), el centro de la zona de apoyo
con el recorrido de rodamiento (40, 60, 80, 100) así como el centro
correspondiente del eje de articulación (45, 65, 85, 105) del
mencionado recorrido de rodamiento.
2. Dispositivo de acoplamiento conforme a la
reivindicación 1) y caracterizado porque cada uno de los dos
recorridos de acoplamiento (40, 60, 80, 100) es empujado por un
elemento elástico, y dos del referido elemento elástico están
unidos entre si con el fin de constituir un elemento elástico doble
(113, 116).
3. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y
caracterizado porque cada uno de los dos recorridos de
rodamiento (40, 60) gira alrededor del eje de articulación (45,
65), que está situado entre una cara de deslizamiento (21, 22) y la
parte cóncava (31, 52) de uno de los dos árboles (1, 2), de tal
manera que cada recorrido de rodamiento pueda girar por la unión de
la cara de deslizamiento (21, 22) con la parte cóncava (31,
52).
4. Dispositivo de acoplamiento conforme a las
reivindicaciones 1) o 2) y caracterizado porque cada uno de
los dos recorridos de rodamiento (80, 100) gira alrededor del eje
de articulación (85, 105), que está situado por el interior de la
parte cóncava (71, 92) de uno de los dos árboles (1, 2), y esto de
tal manera que cada recorrido de rodamiento pueda girar dentro de la
referida parte cóncava.
5. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquier de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y
caracterizado porque unas ranuras macho (23) y unas ranuras
hembra (24) - con unos perfiles conjugados, que tienen una
determinada holgura - están dispuestas en el árbol interior (1) y
en el árbol exterior (2) de tal manera que, al producirse la ruptura
de las bolas (3), el par pueda ser transmitido todavía entre el
árbol interior (1) y el árbol exterior (2).
6. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y
caracterizado porque los elementos elásticos (111, 113, 116,
120) están dispuestos dentro del árbol interior (1), y los mismos
empujan contra los dos recorridos de rodamiento (40, 80), que actúan
en conjunto con el árbol in-
terior.
terior.
7. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 1) hasta 5) y
caracterizado porque los elementos elásticos (111, 113, 116,
120) están dispuestos dentro del árbol exterior (2), y los mismos
empujan contra los dos recorridos de rodamiento (80, 100), que
actúan en conjunto con el árbol exterior.
8. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 1) hasta 5) y
caracterizado porque los elementos elásticos (111, 113, 116,
120) están dispuestos, en algunos casos, dentro del árbol interior
(1) y, en otros casos, están dispuestos dentro del árbol exterior
(2), y los referidos elementos elásticos empujan contra los dos
recorridos de rodamiento correspondientes, que actúan en conjunto
con el árbol en cuestión.
\newpage
9. Dispositivo de acoplamiento conforme a la
reivindicación 3) y caracterizado porque las bolas (3) están
dispuestas en varias filas axiales (20):
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol exterior (2) en forma de una
ranura axial (32), cuya sección comprende dos caras cóncavas (33,
34), inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas (3) de la referida fila;
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol interior (1) en forma de una
ranura axial (31), cuya sección comprende un fondo (35) así como
dos flancos (36, 37); el fondo (35) es principalmente perpendicular
al plano mediano (30), que pasa por el eje común (4) así como por
el eje de los centros de las bolas (3) de la mencionada fila;
- Para cada fila (20) de las bolas (3), dos
recorridos de rodamiento (40) están dispuestos por una parte y por
la otra parte del plano mediano (30), y los mismos actúan en
conjunto con la parte cóncava en forma de una ranura axial (31) del
árbol exterior (1), mientras que cada recorrido de rodamiento (40)
tiene la forma de una barra axial, cuya sección comprende:
- Una parte de apoyo (41) con una cara (43),
determinada para entrar en contacto con las bolas (3) de la referida
fila (20);
- Una parte de pivote (42) en forma de una
horquilla, con una cara cóncava (44) que actúa en conjunto con una
conjugada conformación convexa de una cara de unión (38, 39),
dispuesta entre la cara de deslizamiento (21) del árbol interior
(1) y el correspondiente flanco (36, 37) de ta ranura axial (31); la
cara cóncava (44) y la cara de unión (38, 39) constituyen
sustancialmente una configuración cilíndrica, cuyo eje representa
el eje de articulación (45); así como
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(40) es empujado por un elemento elástico, que tiene su punto de
apoyo en el fondo (35) de la ranura axial (31) del árbol
interior.
10. Dispositivo de acoplamiento conforme a la
reivindicación 3) y caracterizado porque las bolas (3) están
dispuestas en varias filas axiales (20):
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol interior (1) en forma de una
ranura axial (51), cuya sección comprende dos caras cóncavas (53,
54), inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas (3) de la referida fila;
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol exterior (2) en forma de una
ranura axial (52), cuya sección comprende un fondo (55) así como
dos flancos (56, 57); el fondo (55) es principalmente perpendicular
al plano mediano (30), que pasa por el eje común (4) así como por
el eje de los centros de las bolas (3) de la mencionada fila;
- Para cada fila (20) de las bolas (3), dos
recorridos de rodamiento (60) están dispuestos por una parte y por
la otra parte del plano mediano (30), y los mismos actúan en
conjunto con la parte cóncava en forma de una ranura axial (52) del
árbol exterior (2), mientras que cada recorrido de rodamiento (60)
tiene la forma de una barra axial, cuya sección comprende:
- Una parte de apoyo (61) con una cara (63),
determinada para entrar en contacto con las bolas (3) de la
referida fila (20);
- Una parte de pivote (62) en forma de una
horquilla, con una cara cóncava (64) que actúa en conjunto con una
conjugada conformación convexa de una cara de unión (58, 59),
dispuesta entre la cara de deslizamiento (22) del árbol exterior
(2) y el correspondiente flanco (56, 57) de la ranura axial (52); la
cara cóncava (64) y la cara de unión (58, 59) constituyen
sustancialmente una configuración cilíndrica, cuyo eje representa
el eje de articulación (65);
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(60) es empujado por un elemento elástico, que tiene su punto de
apoyo en el fondo (55) de la ranura axial (52) del árbol
exterior.
11. Dispositivo de acoplamiento conforme a la
reivindicación 4) y caracterizado porque las bolas (3) están
dispuestas en varias filas axiales (20):
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol exterior (2) en forma de una
ranura axial (72), cuya sección comprende dos caras cóncavas (73,
74), inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas (3) de la referida fila;
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol interior (1) en forma de una
ranura axial (71), cuya sección comprende un fondo (75) así como
dos flancos (76, 77); el fondo (75) es principalmente perpendicular
al plano mediano (30), que pasa por el eje común (4) así como por
el eje de los centros de las bolas (3) de la mencionada fila;
- Para cada fila (20) de las bolas (3), dos
recorridos de rodamiento (80) están dispuestos por una parte y por
la otra parte del plano mediano (30), y los mismos actúan en
conjunto con la parte cóncava en forma de la ranura axial (71) del
árbol exterior (1), mientras que cada recorrido de rodamiento (80)
tiene la forma de una barra axial, cuya sección comprende:
- Una parte de apoyo (81) con una cara (83),
determinada para entrar en contacto con las bolas (3) de la
referida fila;
- Una parte de pivote (82) de una configuración
redondeada, con una cara convexa (84) que actúa en conjunto con la
conjugada conformación cóncava de una respectiva cara de unión (78,
79), dispuesta entre el fondo (75) y el correspondiente flanco (76,
77) de la ranura axial (71); la cara convexa (54) y la cara de unión
(78, 79) tienen sustancialmente la forma de una parte cilíndrica,
cuyo eje representa el eje de articulación (85);
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(80) es empujado por un elemento elástico, que tiene su punto de
apoyo en el fondo (75) de la ranura axial (71) del árbol
interior.
12. Dispositivo de acoplamiento conforme a la
reivindicación 4) y caracterizado porque las bolas (3) están
dispuestas en varias filas axiales (20):
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol interior (1) en forma de una
ranura axial (91), cuya sección comprende dos caras cóncavas (93,
94), inclinadas una con respecto a la otra, y las mismas entran en
contacto con las bolas (3) de la referida fila;
- Cada fila (20) de las bolas (3) está dispuesta
dentro de una parte cóncava del árbol exterior (2) en forma de una
ranura axial (92), cuya sección comprende un fondo (95) así como
dos flancos (96, 97); el fondo (95) es principalmente perpendicular
al plano mediano (30), que pasa por el eje común (4) así como por
el eje de tos centros de las bolas (3) de la mencionada fila;
- Para cada fila (20) de las bolas (3), dos
recorridos de rodamiento (100) están dispuestos por una parte y por
la otra parte del plano mediano (30), y los mismos actúan en
conjunto con la parte cóncava en forma de la ranura axial (92) del
árbol exterior (2), mientras que cada recorrido de rodamiento (100)
tiene la forma de una barra axial, cuya sección comprende:
- Una parte de apoyo (101) con una cara (103),
determinada para entrar en contacto con las bolas (3) de la
referida fila;
- Una parte de pivote (102) de una configuración
redondeada, con una cara convexa (104) que actúa en conjunto con la
conjugada forma cóncava de una respectiva cara de unión (98, 99),
dispuesta entre el fondo (95) y el correspondiente flanco (96, 97)
de la ranura axial (92); la cara convexa (104) y la cara de unión
(98, 99) tienen sustancialmente la forma de una parte cilíndrica,
cuyo eje representa el eje de articulación (105);
- Cada uno de los dos recorridos de rodamiento
(100) es empujado por un elemento elástico, que tiene su punto de
apoyo en el fondo (95) de la ranura axial (92) del árbol
exterior.
13. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 12) y
caracterizado porque cada uno de los dos recorridos de
rodamiento (40, 60, 80, 100) es empujado por un elemento elástico
en forma de una pestaña axial elástica (111), que tiene su punto de
apoyo en el fondo (35, 55, 75, 95) de la ranura axial (31, 52, 71,
92).
14. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 12) y
caracterizado porque cada uno de los dos recorridos de
rodamiento (40, 60, 80, 100) es empujado por un elemento elástico
en forma de un elemento axial elástico (120), que tiene su punto de
apoyo en el fondo (35, 55, 75, 95) de la ranura axial (31, 52, 71,
92).
15. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 12) y
caracterizado porque cada uno de los dos recorridos de
rodamiento (40, 60, 80, 100) es empujado por un respectivo elemento
elástico; así como caracterizado porque tos referidos dos
elementos elásticos están unidos entre si para constituir un
elemento elástico doble en forma de un doble elemento axial
elástico (113), que tiene una sección de un reducido espesor y con
una parte central redondeada (114), que tiene su punto de apoyo en
el fondo (35, 55, 75, 95) de la ranura axial (31, 52, 71, 92), como
asimismo comprende este elemento elástico dos extremos doblados, que
actúan sobre los mencionados recorridos de rodamiento.
16. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 12) y
caracterizado porque cada uno de los dos recorridos de
rodamiento (40, 60, 80, 100) es empujado por un respectivo elemento
elástico; así como caracterizado porque los referidos dos
elementos elásticos están unidos entre si para constituir un
elemento elástico doble en forma de un doble elemento axial
elástico (116), que tiene una sección de un reducido espesor y con
una parte central plegada (117), cuya plegadura (119) se encuentra
cogida en y tiene su punto de apoyo dentro de un alojamiento axial
(110) del fondo (35, 55, 75, 95) de la ranura axial (31, 52, 71,
92), y tos dos extremos doblados (118) de este elemento elástico
actúan sobre los mencionados recorridos de rodamiento.
17. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 16) y
caracterizado porque las bolas (3) están dispuestas en tres
filas axiales (20) en el sentido transversal y a 120 grados una de
la otra; a este efecto:
- El árbol interior (1) está provisto de tres
ranuras axiales (31, 51, 71, 91) en el sentido transversal y a 120
grados una de la otra;
- El árbol exterior (2) está equipado con tres
ranuras axiales (32, 52, 72, 92) en el sentido transversal y a 120
grados una de la otra.
18. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 16) y
caracterizado porque:
- Las bolas (3) están dispuestas en dos filas
axiales (20), situadas de forma diametralmente opuesta entre
si;
- El árbol interior (1) está provisto de dos
ranuras axiales (31, 51, 71, 91), situados de forma diametralmente
opuesta entre si;
- El árbol exterior (2) está equipado con dos
ranuras axiales (32, 52, 72, 92), situadas de forma diametralmente
opuesta entre si.
19. Dispositivo de acoplamiento conforme a las
reivindicaciones 9) u 11) y caracterizado porque:
- El árbol interior (1) está provisto de tres
ranuras axiales (31, 71) en el sentido transversal y a 120 grados
una de la otra; dentro de cada ranura axial (31, 71) están montados
un elemento axial elástico (113, 116) así como dos recorridos de
rodamiento (40, 80) en forma de una barra axial;
- Las bolas (3) están dispuestas en tres filas
axiales (20) en el sentido transversal y a 120 grados una de la
otra;
- El conjunto de las bolas (3) - con los
recorridos de rodamiento (40, 80) - y de los elementos elásticos
(113, 116) está cerrado en cada extremo por un parapeto (15) así
como por un casquillo de mantenimiento (12), que queda cogido dentro
de cada una de las ranuras axiales (31, 71) del árbol interior (1);
mientras que
- El árbol exterior (2) está provisto de tres
ranuras axiales (32, 72) en el sentido transversal y a 120 grados
una de la otra, y dentro de las cuales deslizan las filas (20) de
las bolas (3); estas ranuras axiales (32, 72) tienen la longitud
necesaria para permitir el deseado deslizamiento axial del árbol
exterior (2) así como del árbol interior (1).
20. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y
caracterizado porque el mismo es empleado en la parte
intermedia (7) de la columna de dirección de un vehículo
automóvil.
21. Dispositivo de acoplamiento conforme a una
cualquiera de las reivindicaciones 1) hasta 19) y
caracterizado porque el mismo es empleado en la parte
superior (6) de la columna de dirección de un vehículo
automóvil.
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