ES2326295A1 - Dispositivo y procedimiento para la generacion de una fuerza de traccion en un cable, especialmente para frenos de detencion de vehiculos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo y procedimiento para la generación de una fuerza de tracción en un cable (2), especialmente para frenos de detención de vehículos, estando conectado al menos un extremo del cable con una instalación de tracción, que comprende al menos un casquillo flexible (3, 4), en el que se extiende una parte del cable (2), presentando el casquillo (3, 4) un extremo libre del casquillo (3a, 4a) y un extremo fijo del casquillo (3b, 4b), y una instalación de generación de fuerza (5) conectada con el extremo libre del casquillo (3a, 4a), para aplicar una fuerza (F1, F2) para la modificación de la posición del extremo libre del casquillo (3a, 4a) con relación al cable (2), con el fin de modificar una posición relativa del cable (2) con respecto al casquillo (3, 4).

Description

Dispositivo y procedimiento para la generación de una fuerza de tracción en un cable, especialmente para frenos de detención de vehículos.

Estado de la técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la generación de una fuerza de tracción en un cable, que se utiliza especialmente en un freno de detención (freno de aparcamiento) de un vehículo.

Los dispositivos para la generación de una fuerza de tracción se utilizan, por ejemplo, en combinación con frenos de detención de vehículos o frenos de mando de bicicletas. En los vehículos se utilizan con frecuencia frenos de cable de tracción, que se pueden activar por medio de una palanca de freno de mano. A través de la palanca de freno de mando se transmite una fuerza a un cable de tracción, que aplica las mordazas de freno para el freno de detención en el disco de freno. Se conocen, además, frenos de detención que, en lugar de una palanca de freno manual, utilizan un accionamiento hidráulico o eléctrico, para transmitir la fuerza sobre el freno de detención. Especialmente los llamados frenos de aparcamiento automáticos, mencionados en último lugar, son relativamente caros y costosos con respecto a su tipo de construcción.

Ventajas de la invención

El dispositivo de acuerdo con la invención para la generación de una fuerza de tracción en un cable con las características de la reivindicación 1 de la patente presenta, en cambio, la ventaja de que está constituido muy sencillo y de coste favorable. De acuerdo con la invención, se puede aplicar una fuerza de activación a través de un único componente en un cable. Según la invención, la aplicación de la fuerza se realiza en este caso por medio de una envoltura flexible, llamada por lo demás "casquillo", en la que se extiende al menos una parte del cable. El casquillo presenta un extremo de casquillo libro y un extremo de casquillo fijo y la aplicación de la fuerza se realiza en el extremo libre del casquillo. De esta manera, de acuerdo con la invención, se modifica una posición relativa del extremo libre del casquillo con relación al cable. Por lo tanto, se modifica la posición relativa del cable con relación al casquillo, siendo transmitida la fuerza aplicada sobre el casquillo al cable. Puesto que el cable y el casquillo presentan en cada caso una longitud definida, que no es variable, se transmite la fuerza introducida en el casquillo por medio del desplazamiento relativo entre el casquillo y el cable sobre el cable y está disponible en el cable como fuerza de tracción. Cuando el cable está conectado, por ejemplo, con una instalación de freno, se puede transmitir de esta manera la fuerza de tracción sobre la instalación de freno y con ello se puede activar, por ejemplo, un freno de detención de un vehículo.

Las reivindicaciones dependientes muestras desarrollos preferidos de la invención.

Para asegurar una transmisión lo más sencilla posible de la fuerza desde el casquillo sobre el cable, el casquillo está tendido con el cable extendido en el mismo de una manera preferida en un arco. Con preferencia, el arco está seleccionado de tal forma que el arco se extiende sobre un ángulo entre 20º y 360º. Especialmente preferido es el casquillo en un arco entre aproximadamente 75º y 180º.

De acuerdo con una configuración preferida de la invención, el dispositivo comprende un primero y un segundo casquillo, en el que el extremo libre del primer casquillo está opuesto al extremo libre del segundo casquillo. El cable se extiende en este caso a través de los dos casquillos y uno de los extremos del cable está conectado con una primera instalación de tracción, como por ejemplo un freno de detención, y el otro extremo del cable está conectado con una segunda instalación de tracción. De esta manera, de acuerdo con la invención, a través de una aplicación de la fuerza sobre el cable único, se posibilita la aplicación de la fuerza sobre dos instalaciones de tracción, como por ejemplo frenos de detención. En este caso, se aplica de forma automática un valor absoluto de la fuerza de la misma cantidad.

Con preferencia, la instalación de generación de la fuerza comprende un motor eléctrico y un accionamiento de husillo. El accionamiento de husillo está conectado, por una parte, con el motor eléctrico y, por otra parte, con al menos un extremo libre del casquillo. El accionamiento del husillo convierte en este caso un movimiento de rotación del motor eléctrico en un movimiento de traslación del extremo libre del casquillo, con lo que se lleva a cabo la aplicación de la fuerza a través del casquillo sobre el cable.

Con preferencia, en una periferia exterior del extremo libre del casquillo está dispuesta una rosca, que se encuentra en conexión con una rosca interior de un árbol hueco del accionamiento de husillo. El árbol hueco es accionado en este caso por el motor eléctrico. De esta manera se puede realizar una estructura especialmente compacta.

Además, de una manera preferida, el árbol hueco del accionamiento del husillo comprende una primera y una segunda rosca interior, que están configuradas opuestas entre sí. La primera rosca interior se encuentra en este caso engranada con un extremo libre de un primer casquillo y la segunda rosca interior se encuentra engranada con un extremo libre de un segundo casquillo.

De manera especialmente preferida, los dos extremos del cable están conectados en cada caso con una instalación de freno de detención de un vehículo.

Para posibilitar una realización sencilla y compacta especialmente del accionamiento de husillo, está prevista una medida de la sección transversal incrementada en el extremo libre del casquillo. De esta manera, por ejemplo, se puede prever de una forma sencilla una rosca exterior para el casquillo en un diámetro incrementado.

Con preferencia, el extremo libre del casquillo presenta una forma de la sección transversal elíptica, con el fin de bloquear una rotación del extremo libre del casquillo y de convertir el movimiento de rotación del árbol hueco en un movimiento de traslación.

La presente invención se utiliza de una manera especialmente preferida en combinación con un freno de detención de un vehículo. En este caso, de acuerdo con la invención se puede asegurar que a través de un único cable común se prepare una fuerza de tracción uniforme en dos instalaciones de freno de detención.

En el procedimiento de acuerdo con la invención para la generación de una fuerza de tracción en un cable con una longitud definida se transmite una fuerza desde una instalación de generación de fuerza, como por ejemplo un motor eléctrico, sobre un casquillo, en el que se extiende el cable, presentando el casquillo un extremo libre móvil del casquillo y un extremo del casquillo dispuesto fijo. A través de la transmisión de la fuerza se obtiene un desplazamiento relativo entre el casquillo y el cable, con lo que la fuerza transmitida sobre el casquillo se transmite al cable como fuerza de tracción de cable.

Dibujo

A continuación se describen ejemplos de realización preferidos de la invención en detalle con referencia al dibujo que se acompaña. En el dibujo:

La figura 1 muestra una vista en sección esquemática de un dispositivo para la generación de una fuerza de tracción de acuerdo con un primer ejemplo de realización en la posición de partida.

La figura 2 muestra una representación esquemática del dispositivo mostrado en la figura 1 en la posición activada.

La figura 3 muestra una vista en sección esquemática de una instalación de generación de fuerza de acuerdo con la invención.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un extremo de un casquillo utilizado en la instalación de generación de fuerza de la figura 3, y

La figura 5 muestra una vista esquemática de un dispositivo para la generación de una fuerza de tracción de acuerdo con un segundo ejemplo de realización de la invención.

Descripción de los ejemplos de realización

A continuación se describe con referencia a las figuras 1 a 4, un dispositivo 1 para la generación de una fuerza de tracción de acuerdo con un primer ejemplo de realización. El dispositivo 1 del primer ejemplo de realización genera una fuerza de tracción en una instalación de freno de detención de un vehículo, que comprende dos frenos de detección (no se representa).

Como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo 1 comprende para la generación de una fuerza de tracción un cable continuo 2, un primer casquillo 3 y un segundo casquillo 4. El cable 2 está conectado con uno de sus extremos con la primera palanca 6 para un freno de detención y con su segundo extremo con una segunda palanca 7 para un freno de detención. Los frenos de detección no mostrados están dispuestos en un eje trasero de un vehículo. Como se deduce a partir de la figura 1, el cable 2 está guiado a través del primer casquillo 3 y a través del segundo casquillo 4 y presenta una longitud definida entre la fijación en la primera palanca 6 y la fijación en la segunda palanca 7. El cable 2 está configurado en este caso en forma de una curva similar a una bañera con una parte central plana A, una parte de pared derecha B, una parte de pared izquierda C y dos zonas E y F en forma de arco, que conectan las partes de pared B, C con la parte plana A (ver las figuras 1 y 2). Un ángulo a entre la parte plana A y la parte de pared B o bien la parte plana A y la parte de pared C tiene aproximadamente 75º en la posición de partida mostrada en la figura 1. El ángulo está seleccionado en este caso igual entre la parte plana A y las dos partes de la pared B, C.

Los dos casquillos 3 y 4 están configurados en cada caso flexibles y conducen en sí el cable 2. En las figuras 1 y 2 se representa ampliada la distancia entre el cable y una pared interior del casquillo para una mejor representación. En realidad, la distancia entre el cable y la pared interior del casquillo 3 ó 4 se selecciona muy pequeña, pero de tal manea que es posible un movimiento relativo del casquillo con respecto al cable. El primer casquillo 3 presenta un extremo libre del casquillo 3a y un extremo fijo del casquillo 3b. El extremo fijo del casquillo 3b está fijado, por ejemplo, en un bastidor del vehículo. El segundo casquillo 4 presenta de la misma manera un extremo libre del casquillo 4a y un extremo fijo del casquillo 4b, estando fijado el extremo fijo del casquillo 4b de la misma manera en el bastidor. Los dos casquillos 3, 4 reciben en sí el cable 2 y están dispuestos entre sí de tal forma que los extremos libres del casquillo 3a y 4a están colocados opuestos entre sí. En las figuras 1 y 2 se designa con el signo de referencia 5 una instalación de generación de fuerza, que comprende en este ejemplo de realización un motor eléctrico y un accionamiento de husillo. La instalación de generación de fuerza 5 se muestra en detalle en la figura 3.

La instalación de generación de fuerza 5 comprende un motor eléctrico 14 y un accionamiento de husillo 9. Entre el motor eléctrico 14 y el accionamiento de husillo 9 está dispuesto un engranaje 13. El accionamiento de husillo 9 comprende un árbol hueco 10 con una primera rosca interior 11 y una segunda rosca interior 12. Las dos roscas interiores 11, 12 están configuradas en este caso opuestas entre sí. El árbol hueco 10 del accionamiento de husillo 9 está alojado sobre cojinetes 15, 16 en una carcasa 17. El engranaje 13 se encuentra engranado con un dentado exterior 10a, por ejemplo, un dentado de rueda frontal, el árbol hueco 10. El extremo libre 3a del primer casquillo 3 está formado, en comparación con el casquillo 3, con un diámetro incrementado. En el extremo del casquillo libre está dispuesta una rosca exterior 3c, que se encuentra engranada con la primera rosca interior 11 del accionamiento de husillo 9. El extremo 4a del segundo casquillo 4 está constituido de la misma manera y una rosca exterior 4c se encuentra engranada con la segunda rosca interior 12 del accionamiento de husillo 9. La rosca entre los extremos libres del casquillo 3a y 4a y el árbol hueco 10 están realizados con preferencia con efecto de auto-retención.

En la carcasa 17 está formado un orificio 18 para el paso del primer casquillo 3 y un orificio 19 para el paso del segundo casquillo 4. En este caso, está presente un juego pequeño predeterminado entre los extremos del casquillo 3a, 4a y los orificios 18, 19.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva del extremo libre 4b del segundo casquillo 4. El extremo libre del casquillo 4a presenta una sección transversal elíptica y presenta en la zona extrema más exterior la rosca exterior 4c (ver la figura 3). El extremo libre del casquillo 3a está constituido de nuevo igual. El extremo libre del casquillo 4a o bien 3a está fabricado, sin embargo, de un material no flexible, mientras que el casquillo restante 3 o bien 4 está fabricado de un material flexible, especialmente de plástico.

A continuación se describe el modo de funcionamiento del dispositivo de acuerdo con la invención, especialmente con referencia a las figuras 1 a 3. La figura 1 muestra el estado de partida del dispositivo 1 antes de la realización de un deseo de frenado de detención de un conductor. Como se muestra en la figura 1, entre el extremo libre del casquillo 3a y el extremo libre del casquillo 4a está presente una distancia a, en la que está dispuesto el cable 2 sin casquillo. Entre el extremo fijo 3b del primer casquillo 3 y el punto de fijación R del cable 2 en la primera palanca 6 está presente una distancia b. Entre el extremo fijo 4a del segundo casquillo 4 y un punto de fijación S del cable 2 en la palanca 7 está presente una distancia c. Las distancias b, c son en este caso iguales. No obstante, hay que indicar que las distancias b, c pueden ser también diferentes. El cable 2 presenta en este caso una longitud definida y no variable entre los puntos de fijación en la primera palanca 6 y dos palancas 7.

Cuando ahora un conductor tiene un deseo de fijación, puede activar, en el caso de freno de aparcamiento automático, un conmutador o palanca, de manera que se transmite el deseo de frenado de detención a un control. El control activa ahora la instalación de generación de fuerza 5. En particular, el control activa el motor eléctrico 14, que acciona a través del engranaje 13 y la rosca exterior loa del árbol hueco 10 el árbol hueco, de manera que éste gira en un primer sentido de rotación. Puesto que la rosca exterior 3c o bien 4c de los casquillos 3, 4 se encuentran engranadas con las roscas interiores 11 o bien 12, éstas se mueven separándose una de la otra, puesto que las roscas están configuradas opuestas y la forma elíptica de los extremos de los casquillos impide un rotación. De esta manera, se genera una fuerza de traslación F1 sobre el primer casquillo 3 o bien una fuerza de traslación F2 sobre el segundo casquillo 4. De este modo, se incrementa la distancia original "a" entre los extremos libres de los casquillos 3a, 4a. La figura 2 muestra 1 estado fijado del freno de detención. La distancia entre el extremo libre del casquillo 3a y el extremo libre del casquillo 4a se ha incrementado en este caso desde a hasta a'. Puesto que ni se ha modificado la longitud del cable 2 ni tampoco las longitudes de los casquillos 3 y 4, se modifica de forma correspondiente en cada caso la distancia entre el extremo fijo del casquillo 3b y el punto de fijación R del cable en la primera palanca 6 y la distancia c entre el extremo fijo del casquillo 4b y el punto de fijación S en la segunda palanca 7. Dicho más exactamente, la distancia b se ha acortado a la distancia b' y la distancia c se ha acortado a la distancia c'. Además, se ha incrementado un ángulo \alpha entre la parte plana A y la parte de la pared B o bien C a \alpha'. En el ejemplo de realización, el ángulo se ha incrementado desde
\alpha = 75º hasta aproximadamente \alpha' = 80º.

Como se indica en la figura 2 a través de la palanca de trazos, las palancas 6, 7 han sido giradas de esta manera en virtud de la fuerza aplicada a través de los casquillos 4, 5 en la dirección de los extremos fijos de los casquillos 3b o bien 4b alrededor de un punto de giro D. La reducción de las distancias b a b' y c a c' ha conducido al incremento de la distancia desde a hasta a'. Esto se puede expresar a través de la fórmula siguiente:

a' = a + (c - c') + (b - b').

Para impedir que en el caso de una rotación del árbol hueco 10, giren los extremos de los casquillos 3a, 4a, éstos presentan una forma de la sección transversal elíptica. Los extremos de los casquillos 3a, 4a están realizados, además, como componentes separados y están conectados a través de una conexión por unión positiva con los casquillos 3, 4. De esta manera, la fuerza axial F1, F2, transmitida sobre el extremo libre del casquillo 3a, 4a, es transmitida sobre el casquillo 3 o bien 4. Hay que indicar que puede estar prevista una conexión entre los extremos de los casquillos 3a, 4a y los casquillos por unión del material, es decir, por medio de encolado, o que los casquillos y los extremos de los casquillos están formados en una sola pieza.

Por lo tanto, a través del movimiento de separación de los dos extremos libres de los casquillos 3a y 4a, las zonas E y F en forma de arco del primer casquillo 3 o bien del segundo casquillo 4 han sido dobladas más fuertes y al mismo tiempo la fuerza de tracción F1 y F2 ejercida sobre los casquillos 3, 4 ha sido transmitida sobre el cable 2. Puesto que el dispositivo 1 de acuerdo con la invención está dispuesto simétricamente para la generación de una fuerza de tracción, se puede asegurar que en los dos extremos del cable se genera en cada caso la misma fuerza de tracción. De acuerdo con la invención, se modifican las posiciones relativas de los extremos libres de los casquillos 3a y 4a con relación al cable 2, lo que conduce manteniendo igual la longitud del cable y manteniendo iguales las longitudes de los casquillos, a una transmisión de la fuerza sobre el cable 2, puesto que los otros extremos de los casquillos 3b y 4b están configurados estacionarios. De acuerdo con la invención, en este caso solamente es necesario un único componente en forma de instalación de generación de fuerza 5, para activar ambos frenos de detención. La aplicación de la fuerza en los frenos de detención se lleva a cabo en este caso de una manera uniforme y simultánea. En este caso, el dispositivo de acuerdo con la invención presenta una estructura sencilla y compacta y se pueden preparar con un coste muy favorable.

Para soltar el freno de detención, se mueve el motor eléctrico 14 solamente en el sentido opuesto, de manera que el árbol hueco 10 gira igualmente en sentido opuesto y los extremos libres del casquillo 3a y 4a se mueven de nuevo uno hacia el otro.

Hay que indicar que la aplicación de la fuerza en los extremos libres del casquillo 3a y 4a se puede llevar a cabo también mecánicamente en el caso de utilización de un freno de mano habitual o también hidráulicamente. En virtud de las longitudes definidas del cable 2 y de los casquillos 3, 4 se lleva a cabo en este caso una aplicación inmediata de la fuerza en los extremos de los cables, tan pronto como los extremos de los cables 3a, 4a se separan unos de otros.

A continuación se describe con referencia a la figura 5 un dispositivo 1 de acuerdo con un segundo ejemplo de realización de la invención, en el que los mismos signos de referencia designan partes técnicamente iguales.

El segundo ejemplo de realización corresponde esencialmente al primer ejemplo de realización, siendo realizada de forma diferente la disposición del cable 2 a diferencia del primer ejemplo de realización. Como se deduce a partir de la figura 5, las zonas dobladas E y F, respectivamente, del casquillo 3 y 4 están previstas en un arco de 180º. Los casquillos 3 y 4 están apoyados en un soporte de fijación 20. Los casquillos 3, 4 están conducidos en cada caso, respectivamente, a través del soporte de fijación 20. En virtud de esta disposición, el cable se cruza en un punto. De esta manera, el segundo ejemplo de realización presenta un tipo de tendido diferente del cable 2 con los casquillos 3, 4 correspondientes, con lo que se posibilita asegurar modificaciones mayores de la posición relativa de los extremos libres de los casquillos 3a y 4a con respecto al cable 2.

Claims (12)

1. Dispositivo para la generación de una fuerza de tracción en un cable (2) con una longitud definida del cable, estando conectado al menos un extremo del cable con una instalación de tracción (6), que comprende al menos un casquillo flexible (3, 4), en el que se extiende una parte del cable (2), presentando el casquillo (3, 4) un extremo libre del casquillo (3a, 4a) y un extremo fijo del casquillo (3b, 4b), y una instalación de generación de fuerza (5) conectada con el extremo libre del casquillo (3a, 4a), para aplicar una fuerza (F1, F2) para la modificación de la posición del extremo libre del casquillo (3a, 4a) con relación al cable (2), con el fin de modificar una posición relativa del cable (2) con respecto al casquillo (3, 4).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el casquillo (3, 4) se extiende al menos parcialmente en un arco (E, F).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado el arco (E, F) se extiende de tal manera que el extremo libre del casquillo (3a, 4a) está dispuesto con respecto al extremo fijo del casquillo (3b, 4b) en un ángulo (a) entre 20º y 360º, especialmente entre 75º y 180º.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un primer casquillo (3) y un segundo casquillo (4), estando colocado el extremo libre (3a) del primer casquillo (3) frente al extremo libre (4a) del segundo casquillo (4) y uno de los extremos del cable (2) está conectado con la primera instalación de tracción (6) y el otro extremo del cable (2) está conectado con una segunda instalación de tracción.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de generación de fuerza (5) comprende un motor eléctrico (14) y un accionamiento de husillo (9), estando conectado el accionamiento de husillo (9), por una parte, con el motor eléctrico (14) y, por otra parte, con un extremo libre del casquillo (3a, 4a) y donde el accionamiento de husillo (9) convierte un movimiento de rotación del motor eléctrico en un movimiento de traslación del extremo libre del casquillo (3a, 4a).

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque en la periferia exterior del extremo libre del casquillo (3a, 4a) está dispuesta una rosca (3c, 4c), que se encuentra en conexión con una rosca interior (11, 12) de un árbol hueco (10) del accionamiento de husillo.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el árbol hueco (10) del accionamiento de husillo (9) presenta una primera y una segunda rosca interior (11, 12), que están configuradas opuestas entre sí y la primera rosca interior (11) se encuentra engranada con el extremo libre (3a) del primer casquillo (3) y la segunda rosca interior (12) se encuentra engranada con la rosca libre (4a) del segundo casquillo (4).

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos extremos del cable (2) están conectados en cada caso con una instalación de freno.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una medida de la sección transversal en el extremo libre (3a, 4a) del casquillo es mayor que un diámetro exterior de la parte restante del casquillo.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el extremo libre del casquillo (3a, 4a) presenta una forma de la sección transversal elíptica, para impedir una rotación del extremo del casquillo.

11. Freno de detención, que comprende un dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

12. Procedimiento para la generación de una fuerza de tracción en un cable (2), en el que el cable (2) presenta una longitud definida y está dispuesto en un casquillo flexible (3, 4) con un extremo de casquillo móvil libre (3a, 4a) y un extremo de casquillo (3b, 4b) dispuesto fijamente, y en el que la fuerza de tracción es generada a través de un desplazamiento relativo del extremo del casquillo móvil libremente (3a, 4a) con respecto al cable (2).