ES2902470T3 - Unión mecánica - Google Patents

Abstract

Unión mecánica para guiar un conductor entre dos estructuras, donde una estructura es móvil con respecto a la otra, comprendiendo la unión mecánica: un primer brazo (120, 180) y un segundo brazo (140, 200); en la que el segundo brazo (140, 200) está conectado de manera pivotante con el primer brazo (120, 180) alrededor de dos ejes ortogonales entre sí, estando caracterizada la unión mecánica por que comprende, además: un portador (220) helicoidal flexible, que incluye una parte de soporte continuo (222) para soportar un conductor (240), teniendo la parte de soporte continuo (222), en ambos lados de la misma, partes de pared verticales (224, 226) para retener el conductor (240) en su posición cuando el conductor es recibido en la parte de soporte continuo, extendiéndose cada parte de pared vertical (224, 226) desde un borde de la parte de soporte continuo (222), en la que: el portador helicoidal flexible es recibido en el interior del primer y el segundo brazos.

Description

DESCRIPCIÓN

Unión mecánica

Sector técnico

La presente solicitud se refiere a una unión mecánica para guiar y proteger un elemento flexible, tal como un conductor, un cable, una manguera o similar.

Estado de la técnica anterior

Existen numerosas aplicaciones en las que es necesario guiar un elemento flexible, tal como un conductor o cable eléctrico, una manguera hidráulica o similar, entre dos estructuras, donde una estructura es móvil con respecto a la otra. Por ejemplo, en la industria aeroespacial un requisito común es que un cable eléctrico proporcione potencia a los componentes en superficies de control móviles, mientras que, en la industria de la automoción se requiere habitualmente que los conductores eléctricos proporcionen potencia a los componentes en las puertas, espejos retrovisores y similares. En todas estas aplicaciones, el conductor debe ser capaz de soportar sin dañarse el movimiento repetido de la estructura a la que está conectado, minimizando al mismo tiempo la cantidad de conductor utilizado, para minimizar el peso y el coste.

Se han desarrollado soluciones que alojan conductores en el interior de juntas móviles, permitiendo de este modo el intervalo de movimiento requerido y, al mismo tiempo, protegiendo al conductor de daños causados por objetos fuera de la junta. No obstante, muchas de estas soluciones son voluminosas y complicadas. En consecuencia, existe la necesidad de un mecanismo compacto y simple para guiar y proteger elementos flexibles tales como conductores. La Patente EP 2458699 A1 describe un soporte de cable helicoidal, en el que una pluralidad de cables están dispuestos, sueltos, en el mismo. La Patente US 2003/0010526 A1 se refiere a un resorte de protección de cable dentro del cual se hace pasar un cable conductor. La Patente US 5,397,243 describe una envoltura de protección de cables eléctricos y una cubierta de enchufe mediante la cual se puede introducir un cable eléctrico en el interior de la envoltura. La Patente EP 0197546 A2 describe una funda de soporte flexible para cables, que comprende una serie de uniones interconectadas. El documento de Patente US1648624 da a conocer una unión mecánica según el preámbulo de la reivindicación 1 independiente.

Características de la invención

Según la presente invención, se da a conocer una unión mecánica, según la reivindicación 1.

La unión mecánica del primer aspecto proporciona una solución robusta, pero compacta y ligera, al problema de guiar y proteger conductores flexibles sobre las juntas móviles y alrededor de las mismas.

El portador helicoidal flexible puede ser de un material elastomérico.

El material elastomérico puede comprender neopreno, por ejemplo.

El segundo brazo puede estar dispuesto para un movimiento de pivotamiento con respecto al primer brazo alrededor de dos ejes ortogonales entre sí.

El primer brazo puede comprender un extremo del primer brazo recibido en una primera parte de cuerpo envolvente, el segundo brazo puede comprender un extremo del segundo brazo recibido en una segunda parte de cuerpo envolvente, y el portador helicoidal flexible puede estar fijado en un primer extremo del mismo, al extremo del primer brazo, y en un segundo extremo del mismo, al extremo del segundo brazo.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones de la invención se describirán a continuación, estrictamente a modo de ejemplo únicamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales:

la figura 1 es una representación esquemática, en perspectiva, de una unión mecánica;

la figura 2 es una representación esquemática, en perspectiva, de la unión mecánica de la figura 1 con el cuerpo envolvente exterior retirado;

la figura 3 es una vista esquemática, en sección transversal, de la unión mecánica de las figuras 1 y 2, que muestra el primer y el segundo brazos en una condición alineada axialmente; y

la figura 4 es otra vista esquemática, en sección transversal, de la unión mecánica de las figuras 1 y 2, en una configuración doblada en la que el primer brazo forma un ángulo con respecto al segundo brazo.

Descripción de las realizaciones

Haciendo referencia primero a la figura 1, una unión mecánica se muestra, de manera general, con 100. En el ejemplo descrito a continuación y mostrado en las figuras adjuntas, la unión mecánica 100 guía y protege un conjunto de conductores eléctricos flexibles, pero los expertos en la materia apreciarán que los principios descritos en el presente documento pueden ser aplicados a otros tipos de elementos flexibles, incluidos, por ejemplo, cables, mangueras neumáticas e hidráulicas, cables de fibra óptica y similares.

La unión mecánica 100 comprende un cuerpo envolvente exterior que incluye un primer elemento de cuerpo envolvente 120, un segundo elemento de cuerpo envolvente 140 y un elemento de cuerpo envolvente intermedio 160 que conecta el primer elemento de cuerpo envolvente 120 con el segundo elemento de cuerpo envolvente 140, de tal manera que el segundo elemento de cuerpo envolvente 140 está dispuesto para un movimiento pivotante con respecto al primer elemento de cuerpo envolvente 120. En el interior del primer elemento de cuerpo envolvente 120 está dispuesto un extremo del primer brazo 180, en general, hueco, y en el interior del segundo elemento de cuerpo envolvente 140 está dispuesto un extremo del segundo brazo 200, en general, hueco. El primer elemento de cuerpo envolvente 120 y el extremo del primer brazo 180 juntos constituyen un primer brazo de la unión mecánica 100, mientras que el segundo elemento de cuerpo envolvente 140 y el extremo del segundo brazo 200, juntos, constituyen un segundo brazo de la unión mecánica 200.

Tal como se puede ver más claramente en la figura 2, un portador 220 está fijado, en un primer extremo del mismo, al extremo del primer brazo 180. El portador 220 está fijado, en un segundo extremo del mismo, al extremo del segundo brazo 200. El portador 220 soporta uno o varios conductores 240 que, en el ejemplo mostrado, es un conjunto de tres conductores eléctricos. Cuando la unión mecánica 100 está completamente ensamblada, el portador 220 y el conductor o los conductores 240 que soporta son recibidos en el interior y protegidos por el primer y el segundo elementos de cuerpo envolvente 120, 140, y pasan a través del elemento de cuerpo envolvente intermedio 160.

El portador 220 es, en general, de forma helicoidal, y está fabricado de un material flexible, tal como, por ejemplo, un material elastomérico. El neopreno es un material especialmente adecuado para el portador 220 helicoidal flexible, debido a sus propiedades elastoméricas y a su resistencia a los agentes químicos, pero se apreciará que cualquier material flexible que cumpla con los requisitos de la aplicación concreta de la unión mecánica 100 puede ser utilizado para el portador 220 helicoidal flexible.

Tal como se muestra en las representaciones, en sección transversal, de las figuras 3 y 4, el portador 220 helicoidal flexible está configurado con una parte de soporte central continuo 222 que está flanqueada en ambos lados por porciones de pared verticales 224, 226, que sirven para retener el conductor o los conductores 240 en posición cuando el conductor o los conductores 240 son recibidos en la parte de soporte central 222, evitando que el conductor o los conductores 240 se resbalen fuera del borde de la parte de soporte central continuo 222.

Volviendo a la figura 1, se observará que, en el ejemplo mostrado, el primer, segundo e intermedio elementos de cuerpo envolvente 120, 140, 160 están configurados para formar una junta universal, que permite el movimiento pivotante del primer elemento de cuerpo envolvente 120 con respecto al segundo elemento de cuerpo envolvente 140 alrededor de dos ejes ortogonales entre sí.

El primer elemento de cuerpo envolvente 120 está formado como un cilindro hueco. Una primera patilla 122 se extiende hacia el exterior de un primer extremo del primer elemento de cuerpo envolvente 120, y una segunda patilla 124 se extiende hacia el exterior del primer extremo del primer elemento de cuerpo envolvente 120. La segunda patilla 124 está posicionada opuesta a la primera patilla 122, estando la primera y la segunda patillas 122, 124 separadas circunferencialmente aproximadamente 180 grados, para formar un espacio entre la primera y la segunda patillas 122, 124 en el que se puede recibir el elemento de cuerpo envolvente intermedio 160. Con este fin, la primera patilla 122 incluye un orificio de montaje 126 y la segunda patilla incluye un orificio de montaje 128 (no visible en la figura 1) para recibir la primera y la segunda clavijas de montaje del elemento intermedio de cuerpo envolvente 160.

El segundo elemento de cuerpo envolvente 140 es sustancialmente idéntico al primer elemento de cuerpo envolvente, y está formado como un cilindro hueco con primeras y segundas patillas 142, 144 separadas que se extienden hacia el exterior (la segunda patilla 144 no es visible en la figura 1) entre las que se puede recibir el elemento de cuerpo envolvente intermedio 160. Con este fin, la primera patilla 142 incluye un orificio de montaje 146 y la segunda patilla 144 incluye un orificio de montaje 148 (no visible en la figura 1) para recibir la tercera y la cuarta clavijas de montaje del elemento de cuerpo envolvente intermedio 160.

El elemento de cuerpo envolvente intermedio 160 está formado como un anillo hueco 162 que tiene primera y segunda patillas 164, 166 que se extienden hacia el exterior de un primer lado del anillo hueco 162 en una primera dirección. La primera y la segunda patillas 164, 166 están separadas circunferencialmente en el anillo 162 aproximadamente 180 grados, y cada patilla 164, 166 está dotada de una clavija de montaje 168 respectiva que puede ser recibida en los orificios de montaje 126, 128 de la primera y segunda patillas 122, 124 del primer elemento de cuerpo envolvente 120.

El elemento de cuerpo envolvente intermedio 160 también incluye tercera y cuarta patillas 170, 172 (no visibles en la figura 1) que se extienden hacia el exterior de un segundo lado del anillo hueco 162 en una segunda dirección que es opuesta a la primera dirección. La tercera y cuarta patillas 170, 172 están separadas circunferencialmente en el anillo 162 aproximadamente 180 grados, y cada patilla 170, 172 está provista de una clavija de montaje 174 respectiva que puede ser recibida en los orificios de montaje 146, 148 de la primera y segunda patillas 142, 144 del segundo elemento de cuerpo envolvente 120.

Tal como se puede ver en la figura 1, la tercera y cuarta patillas 170, 172 están separadas de la primera y segunda patillas 164, 166 aproximadamente 90 grados, de tal manera que cuando el primer y segundo elementos de cuerpo envolvente 120, 140 están unidos al elemento de cuerpo envolvente intermedio 160, el segundo elemento de cuerpo envolvente 140 gira aproximadamente 90 grados con respecto al primer elemento de cuerpo envolvente 120.

La configuración del primer y segundo elementos de cuerpo envolvente 120, 140 y del elemento de cuerpo envolvente intermedio 160 permite la rotación del primer y segundo elementos de cuerpo envolvente 120, 140 alrededor de dos ejes ortogonales entre sí: un primer eje, que pasa a través de los centros de los orificios de montaje 126, 128 del primer elemento de cuerpo envolvente 120, y un segundo eje, que pasa a través de los centros de los orificios de montaje 146, 148 del segundo elemento de cuerpo envolvente 140. Tal como se puede ver a partir de la figura 1, debido a que la primera y la segunda patillas 164, 166 del elemento de cuerpo envolvente intermedio 160 se extienden en una dirección opuesta a su tercera y cuarta patillas 170, 172, estos ejes están desplazados uno con respecto a otro. Esto garantiza que existe una trayectoria sin obstáculos dentro de la unión mecánica 100 para el portador 220 helicoidal flexible a medida que la unión 100 pasa a través de un intervalo de ángulos alrededor del primer y segundo ejes.

El portador 220 helicoidal flexible permite esta rotación sin provocar tensión en el conductor o conductores que soporta, puesto que el portador 220 helicoidal flexible es capaz de flexionarse, extenderse y contraerse para permitir la rotación de los elementos de cuerpo envolvente 120, 140, tal como se explicará a continuación haciendo referencia a las figuras 3 y 4.

La figura 3 es una representación esquemática, en sección transversal, de la unión mecánica 100, en una configuración, en general, recta. Tal como se puede ver, en la configuración recta mostrada, el portador 220 helicoidal flexible también es, en general, recto, y tiene una primera longitud, indicada por la línea de trazo largo y trazo corto 260, que puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 50 mm.

La figura 4 es una representación esquemática, en sección transversal, de la unión mecánica 100, en una configuración doblada, en la que el primer elemento de cuerpo envolvente 120 forma un ángulo con respecto al segundo elemento de cuerpo envolvente 140, mediante la rotación del segundo elemento de cuerpo envolvente 140 alrededor del segundo eje. En la configuración doblada mostrada (en la que la unión mecánica 100 ha sido girada 180 grados alrededor de su eje central con respecto a la representación de la figura 3), el portador 220 helicoidal flexible está doblado, y tiene una segunda longitud, indicada por la línea de trazo largo y trazo corto 280, que es menor que la primera longitud 260 (por ejemplo, la segunda longitud puede ser de aproximadamente 49,1 mm, en comparación con la primera longitud, de aproximadamente 50 mm) debido a la compresión del elemento 220 helicoidal flexible cuando se dobla para permitir la curva en la unión mecánica 100.

La unión mecánica 100 a modo de ejemplo descrita en el presente documento y mostrada en las figuras adjuntas está configurada como una junta universal compuesta por el primer y el segundo elementos de cuerpo envolvente 120, 140 y el elemento intermedio 160.

Igualmente, la unión mecánica no necesita tener ningún elemento intermedio, sino que el primer y el segundo elementos del brazo pueden estar conectados directamente entre sí para un movimiento de pivotamiento.

La unión mecánica descrita anteriormente haciendo referencia a las figuras adjuntas proporciona una solución robusta, pero compacta y ligera, al problema de guiar y proteger conductores flexibles sobre juntas móviles y alrededor de las mismas, que pueden involucrar movimiento sobre múltiples ejes diferentes.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Unión mecánica para guiar un conductor entre dos estructuras, donde una estructura es móvil con respecto a la otra, comprendiendo la unión mecánica:

un primer brazo (120, 180) y un segundo brazo (140, 200);

en la que el segundo brazo (140, 200) está conectado de manera pivotante con el primer brazo (120, 180) alrededor de dos ejes ortogonales entre sí,

estando caracterizada la unión mecánica por que comprende, además:

un portador (220) helicoidal flexible, que incluye una parte de soporte continuo (222) para soportar un conductor (240), teniendo la parte de soporte continuo (222), en ambos lados de la misma, partes de pared verticales (224, 226) para retener el conductor (240) en su posición cuando el conductor es recibido en la parte de soporte continuo, extendiéndose cada parte de pared vertical (224, 226) desde un borde de la parte de soporte continuo (222), en la que:

el portador helicoidal flexible es recibido en el interior del primer y el segundo brazos.

2. Unión mecánica, según la reivindicación 1, en la que los ejes ortogonales entre sí están desplazados el uno con respecto al otro.

3. Unión mecánica, según la reivindicación 1 o 2, en la que el portador (220) helicoidal flexible es de un material elastomérico.

4. Unión mecánica, según la reivindicación 3, en la que el material elastomérico comprende neopreno.

5. Unión mecánica, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primer brazo (120, 180) comprende un extremo del primer brazo (180) recibido en un primer elemento de cuerpo envolvente (120), el segundo brazo (140, 200) comprende un extremo del segundo brazo (140) recibido en un segundo elemento de cuerpo envolvente (140), y en el que el portador (220) helicoidal flexible está fijado en un primer extremo del mismo al extremo del primer brazo (180) y en un segundo extremo del mismo al extremo del segundo brazo (200).