ES2311608T3 - Dispositivo para la fabricacion de paquetes de discos para columnas de direccion ajustables. - Google Patents

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ES2311608T3 ES02737709T ES02737709T ES2311608T3 ES 2311608 T3 ES2311608 T3 ES 2311608T3 ES 02737709 T ES02737709 T ES 02737709T ES 02737709 T ES02737709 T ES 02737709T ES 2311608 T3 ES2311608 T3 ES 2311608T3
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    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/14Projection welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de paquetes de discos (p. ej. 70) para columnas de dirección ajustables en automóviles, estando al menos uno de los discos (p. ej. 71) dotado de un collar (71.1) y acoplado a otro disco (p. ej. 72), de manera que el collar (71.1) de un disco (71) se apoya en el otro disco (72) y determina de esta forma, la anchura (B) de un espacio intermedio entre los discos (71, 72), caracterizado porque ambos discos (71, 72) están soldados entre sí, en al menos un punto (p. ej. S) del cuello (71.1).

Description

Dispositivo para la fabricación de paquetes de discos para columnas de dirección ajustables.
Campo técnico
El presente invento trata de un procedimiento para la fabricación de paquetes de discos para columnas de dirección ajustable en automóviles, estando al menos uno de los discos dotado de un collar y acoplado a otro disco, de manera que el collar de un disco se apoya en el otro disco y determina de esta forma la anchura de un espacio intermedio entre los discos.
Estado actual de la técnica
Por el documento WO 01/28710 se conoce una tecnología de este tipo, ocupándose este documento también de la conformación de los paquetes de discos, como discos longitudinales o bien discos de altura, y de su función.
En el procedimiento conocido, los paquetes de discos se componen, en cada caso, de al menos un disco blando de un material relativamente blando y de al menos un disco duro de un material plano relativamente duro, fabricándose del disco más blando, un remache para la unión de los discos. Esta técnica de unión tiene la ventaja de que no se requieren, ni es necesario que se suministren, componentes adicionales para la unión de los discos. No obstante, debido a los materiales diferentes, el procedimiento requiere el uso de dos prensas. En una prensa se fabrican sólo los discos blandos y en la otra prensa los duros. Los discos blandos son transportados de una prensa a la otra. Allí los discos también son apilados y se fabrica el remache a partir del disco blando. Ambos materiales diferentes son necesarios, porque el remache no es posible formarlo a partir del material relativamente más duro y, por otro lado, el material relativamente más blando no resistiría las cargas a las que estarían expuestos los paquetes de discos. En el procedimiento conocido, la cantidad de discos en el paquete también es determinada por la altura máxima posible de remache.
Exposición del invento
El invento tiene el propósito de indicar un procedimiento del tipo mencionado al comienzo, que desde el punto de vista de la técnica de materiales y de fabricación sea poco complicado y en el que la cantidad de discos en el paquete sea seleccionable con amplia libertad. Este objetivo es conseguido, según el invento, mediante un procedimiento caracterizado en la reivindicación 1. Por consiguiente, los discos están soldados entre sí en al menos un punto del collar.
Las ventajas del procedimiento, según el invento, son:
por cada paquete de discos (discos longitudinales o discos de altura) se necesita solamente una herramienta, por ejemplo en la forma de una herramienta compuesta sucesiva;
solamente se requiere una prensa;
la cantidad de discos por paquete es elegible de modo relativamente libre y no limitado por un límite dado por la extensibilidad del remache.
para todos los discos puede usarse la misma calidad de material;
solamente deben ser fabricadas geometrías simples de discos, especialmente ningún disco de cuello de remachado alto, lo que se manifiesta en la simplificación de la configuración de las herramientas;
la soldadura de los ejes puede realizarse en un paso de trabajo separado fuera de la prensa; también esto se manifiesta de manera simplificadora sobre la configuración de las herramientas y permite, además, velocidades de producción mayores.
Según un primer modelo de fabricación preferente, la soldadura es realizada mediante soldadura eléctrica por resistencia. En este caso es ventajoso, que el collar sea fabricado por sectores con una altura correspondiente a la anchura deseada del espacio intermedio entre los discos y dotado con al menos un diente proyectado por encima de la altura mencionada. Más tarde, en la soldadura eléctrica por resistencia, el diente es refundido a la altura mencionada. Para el alojamiento del volumen del diente desplazado en este proceso, pueden disponerse sobre el collar hendiduras adyacentes al diente. Ventajosamente, se disponen a lo largo del borde del collar múltiples dientes, en especial tres.
Según otra forma de realización preferente, se usa para todos los discos el mismo material.
Explicación somera de las figuras
A continuación, en relación al dibujo, el invento se explica en detalle sobre en base a ejemplos de fabricación. Muestran:
la figura 1, el núcleo de una columna de dirección regulable de un automóvil con un paquete de discos de altura y un paquete de discos longitudinales;
la figura 2, ambos paquetes de discos en sección (I - I en la figura 1);
la figura 3, en una vista en perspectiva y seccionada, la configuración de los paquetes de discos en la zona de un ojo de sujeción, estando en ese punto los discos soldados entre sí;
La figura 4, en igual representación, la configuración de los paquetes de discos en la misma zona, antes de la soldadura de los discos; y
en la figura 5, una representación en detalle de sólo uno de los discos inferiores del paquete de la figura 3 ó 4.
Vías de ejecución del invento
La figura 1 muestra el núcleo de una columna de dirección de un automóvil, estando designados con 10 el eje de la columna de dirección, con 20 una caja guía, con 30 y 40 dos cojinetes para la columna de dirección dentro de la caja guía, con 50 una brida de sujeción fija al chasis, sólo mostrada en parte, dispuesta en forma de puente sobre la caja guía 20, y con 60 y 70 dos paquetes de discos. El paquete de discos 60 está fijado mediante dos ojos 65 y 66 a la brida de sujeción 50 y el paquete de discos 70 de la misma forma mediante dos ojos 75 y 76 a la caja guía 20. Un par de paquetes de discos correspondientes, no visible en la figura 1, está dispuesto y fijado detrás de la caja guía 20, del mismo modo que el par 60 y 70. Los discos del paquete 60 presentan una ranura de guía 67 alineada verticalmente para el desplazamiento en altura de la columna de dirección y por dicho motivo son denominados discos de altura. Una ranura de guía 77 correspondiente también está dispuesta en los discos del paquete 70, pero está alineada esencialmente en forma horizontal y sirve para el desplazamiento longitudinal de la columna de dirección. Los discos del paquete 70 se denominan, correspondientemente, discos longitudinales. Un perno tensor 80 sujetado en la caja guía atraviesa las ranuras de guía 67, 77 de los paquetes de discos 60 y 70, o sea de ambos pares delante y detrás de la caja guía 20. Con los pernos tensores 80 destornillados, los discos longitudinales y con ellos, por medio de la caja de guía 20, la columna de dirección, pueden desplazarse en altura y longitudinalmente y girar respecto a los discos de altura y, de esta manera, por medio de la brida de sujeción 50 respecto al chasis. El margen de regulación es definido y limitado mediante las ranuras de guía 67 y 77. La columna de dirección puede fijarse en cualquier posición y posición giratoria deseada del margen de regulación, mediante el tensado del perno tensor 80, lo que puede realizarse, por ejemplo, mediante una palanca de bloqueo 90 indicado meramente en forma esquemática.
Al sujetar, las superficies de fricción 78 de los discos son apretadas una contra la otra.
La figura 2 muestra una sección a lo largo de la línea de corte I - I de la figura 1, a través de ambos paquetes de discos 60 y 70, mostrados aquí, en cada caso, con cuatro discos 61 - 64 o bien 71 - 74. En principio, también podría haber solamente dos o tres discos o, dado el caso, también más. Sin embargo, no es necesario que coincida la cantidad en ambos paquetes. Como puede verse, los diferentes discos 61 - 64 o bien 71 - 74 de ambos paquetes 60 y 70 presentan una distancia entre sí correspondiente aproximadamente en su espesor, de modo que los paquetes pueden engranar de tal forma que, en cada caso, un disco del otro paquete sigue en la formación, sin más intersticio. La distancia recíproca de los discos de cada paquete es definida y mantenida por collares conformados a tres (61 - 63 o bien 71 - 73) de los cuatro (61 - 64 o bien 71 - 74) discos de cada paquete de la figura 2 lo largo de los bordes de los ojos 75 y 76 (y también 65 y 66). En la zona de las superficies de contacto mutuos, los discos pueden estar dotados de una estructuración, estriado o similar (78 en la figura 1), para aumentar la resistencia al rozamiento recíproca. El disco superior 61 del paquete 60 también está dotado de una proyección 68 en forma de tina alrededor de la ranura de guía 67, que sirve como guía para una parte de la cabeza 81 del perno tensor 80.
La figura 3 muestra, en un detalle esquematizado, la zona del ojo 75 del paquete de discos 70. En este caso, es muy visible el cuello 71.1, 72.1 y 73.1 determinante con su altura H para el ancho B de los espacios intermedios entre los discos, estando los discos soldados en puntos entre sí a lo largo de los bordes de cuello. Uno de los puntos de soldadura es designado en la figura 4 con la referencia S.
La soldadura de los discos se realiza, según el invento, preferentemente mediante soldadura eléctrica por resistencia. En la soldadura eléctrica por resistencia, las piezas metálicas a soldar entre sí son puestas en contacto recíproco y conectadas a continuación con los polos de una fuente de corriente eléctrica. En consecuencia, la corriente que fluye por la superficie de contacto de las piezas metálicas genera calor en proximidad a dicha superficie, por lo que a ambos lados de la superficie de contacto el metal es fluidificado y se produce el proceso de fusión. Es conveniente para el proceso cuando la geometría de las piezas es elegida de tal modo, que la sección transversal para el flujo de la corriente en su zona del contacto sea mínima. La resistencia óhmica es entonces allí inversamente máxima y se produce allí localmente la mayor pérdida de calor.
En forma correspondiente, como lo muestra la figura 4 y también se puede ver bien en base a la representación individual de un sector de discos en la figura 5, los bordes de collar de los discos están dotados cada uno, ventajosamente, de uno o más dientes, que se proyectan algo por encima de la altura H de los collares. En la figura 4 y 5 se señala con Z solamente uno de los dientes 5. Al fluir la corriente de soldadura se produce en dichos dientes el mayor calentamiento local y la ya mencionada fusión puntual de los discos.
Condicionado por los dientes, la distancia recíproca de los discos o la anchura B de sus espacios intermedios es, antes de la soldadura, algo mayor que la altura H mencionada, tal como también puede verse en la figura 3. Para ajustar la distancia de los discos a dicha altura H, se presionan los discos uno contra el otro durante el proceso de soldadura. De este modo, los dientes opuestos, en cuanto se licuen son apartados hasta que el borde restante del cuello entre en contacto con el disco respectivo contiguo. Debido al aumento brusco de la superficie de contacto entre los discos, desciende la resistencia eléctrica igualmente en forma brusca, y ya no se produce la soldadura. Consecuentemente, el flujo de corriente puede interrumpirse.
Para que el material de soldadura sobrante por el apartamiento de los dientes producido del modo descrito pueda fluir a un punto definido, pueden disponerse a ambos lados de los dientes hendiduras en los bordes de los cuellos, tal como se muestra, igualmente, en las figuras 4 y 5. En ambas figuras se designan con V un par de tales hendiduras. Adicionalmente, los dientes pueden estar configurados algo desplazados radialmente hacia fuera respecto a la zona de agujero del ojo, para impedir que el material fluidificado de los dientes fluya a dicha zona.
El procedimiento, según el invento, requiere para su ejecución, desde el punto de vista técnico-mecánico de la fabricación de los discos, solamente dos herramientas (una para los discos de altura y una para los discos longitudinales), especialmente una herramienta compuesta sucesiva, mediante la que los discos pueden fabricarse, en cada caso, en múltiples pasos de una banda metálica. Ambas herramientas pueden estar dispuestas en la misma prensa. En las herramientas, los discos pueden, preferentemente, apilarse encimadas respectivamente. En cambio, la soldadura de los discos se realiza en una estación de soldadura dispuesta detrás de la prensa.
Lista de referencias
10
el eje de la columna de dirección
20
caja guía
30, 40
cojinete de la columna de dirección dentro de la caja guía
50
brida de sujeción fijada al chasis
60
paquete de discos en altura
61-64
discos
65, 66
ojos de fijación
67
ranura de guía
68
proyección en forma de tina
70
paquete de discos longitudinales
71 – 74
discos
71.1-73.1
cuello
75, 76
ojos de fijación
77
ranura de guía
78
superficies de rozamiento
80
tornillo tensor
81
cabeza del tornillo tensor 80
90
palanca de bloqueo para el tornillo tensor 80
H
altura de los cuellos
B
anchura de los espacios intermedios de los discos
Z
dientes
V
hendiduras a ambos lados de los dientes.

Claims (6)

1. Procedimiento para la fabricación de paquetes de discos (p. ej. 70) para columnas de dirección ajustables en automóviles, estando al menos uno de los discos (p. ej. 71) dotado de un collar (71.1) y acoplado a otro disco (p. ej. 72), de manera que el collar (71.1) de un disco (71) se apoya en el otro disco (72) y determina de esta forma, la anchura (B) de un espacio intermedio entre los discos (71, 72), caracterizado porque ambos discos (71, 72) están soldados entre sí, en al menos un punto (p. ej. S) del cuello (71.1).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la soldadura es realizada mediante soldadura eléctrica por resistencia.
3. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el cuello (71.1) es fabricado por sectores con una altura (H) correspondiente a la anchura (B) deseada del espacio intermedio entre los discos y dotado de al menos un diente (Z) proyectado por encima de la altura (H) mencionada.
4. Procedimiento, según la reivindicación 3, caracterizado porque al menos un diente (Z) es refundido en la soldadura eléctrica por resistencia a la altura (H) mencionada.
5. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque en el cuello (71.1) adyacente al como mínimo un diente (Z) se disponen hendiduras (V) respectivas para el alojamiento del volumen desplazado durante la soldadura eléctrica por resistencia del como mínimo un diente (Z).
6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado porque para todos los discos (61 - 64, 71 - 74) se utiliza el mismo material.
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