MX2013000085A

MX2013000085A - Conjunto de arbol plegable.

Info

Publication number: MX2013000085A
Application number: MX2013000085A
Authority: MX
Inventors: Joseph Szuba
Original assignee: Value Extraction Llc
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-03-27
Also published as: CN103003582A; US8226490B2; DE112011102290T5; WO2012006335A1; US20120010007A1

Abstract

Se revela un conjunto de árbol impulsor para un vehículo, que incluye un primer elemento tubular y un segundo elemento tubular. El segundo elemento tubular es acoplado al primer elemento tubular. El primer elemento tubular define una pluralidad de protuberancias y el segundo elemento tubular incluye una pluralidad de aberturas. Cada una de la pluralidad de aberturas recibe una de la pluralidad de protuberancias que alinean sustancialmente el primer elemento tubular al segundo elemento tubular en una orientación circunferencial.

Description

CONJUNTO DE ARBOL PLEGABLE ANTEDECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente en general con un árbol impulsor de un vehículo motorizado. Más específicamente, la presente invención es concerniente con un árbol impulsor plegable de un vehículo motorizado.

La Figura 1 muestra un tren de potencia de un vehículo motorizado en general en 10. El tren de potencia incluye un motor 12 que transfiere momentos de torsión a un árbol impulsor 14. El árbol impulsor 14 transfiere el momento de torsión generado por el motor 12 a la rueda 18 vía el diferencial 16 para accionar el vehículo motorizado. Para proteger a los ocupantes del vehículo en el caso de una colisión, el árbol impulsor 14 está diseñado para plegarse sobre sí mismo si la longitud del vehículo es comprimida. Cuando el árbol impulsor 14 no se pliega sobre sí mismo, es conocido traspasar la cabina del vehículo mediante doblez o de otra manera ser desplazada a una dirección hacia arriba.

Un árbol impulsor del arte previo es mostrado en general en 20 de la Figura 2. El árbol impulsor del arte; previo 20 es. formado de un primer elemento tubular 22 y un segundo elemento tubular 24. Primeras estrías 26 son formadas sobre una superficie interna del primer elemento I tubular 22. Segundas estrías 2.8 son formadas sobre una superficie externa, del segundo elemento tubular 24. Cuando se acopla el primer elemento tubular 22 al segundo elemento tubular 24, las primeras estrías 26 reciben las segundas estrías 28 a lo largo de una dirección coaxial como se representa mejor en la Figura 3. Las primeras estrías 26 reciben el momento de torsión de las segundas estrías 28 para hacer girar la rueda 18 de manera conocida. Las primeras y segundas estrías 26, 28 son cubiertas con una funda 30 para impedir que la contaminación entre al árbol impulsor 14. ; Existen problemas con el diseño del árbol impulsor del arte previo 14 que no han sido superados. Por ejemplo, mientras que la Figura 3 muestra las primeras estrías 26 perfectamente acopladas , con las segundas estrías 28 por simplicidad, es imposible acoplar perfectamente estrías adjuntas debido a una variación en la manufactura. Es conocido que existen separaciones pequeñas entre las primeras estrías 26 y las segundas estrías 28 que dan como resultado sacudimiento y ruidos transmitidos al compartimiento del pasajero. Sin esta separación, el primer y segundo elemento tubular 22, 24 no podrían ser ensamblados a variaciones conocidas en el proceso de manufactura. Además,: se pierde la transferencia de energía entre el primer elemento tubular 22 y el segundo elemento tubular 24 debido a los espacios que se sabe que son inevitables. Adicionalmente , el proceso de manufactura para formar las estrías 26, 28 en los elementos tubulares 22, 24 es costoso. Las estrías 26, 28 son ya sea maquinadas o formadas en frió a los elementos tubulares 22, 24 truncando un cuello de botella de manufactura del proceso de montaje del árbol impulsor del arte previo 14. Por consiguiente, existe la necesidad de un nuevo tipo de árbol impulsor plegable que no requiera la formación lenta y costosa de estrías y elimine además los espacios que se sabe que existen entre estrías existentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DÉ LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un conjunto de árbol impulsor para un vehículo motorizado. Un primer elemento tubular es acoplado a un segundo elemento tubular. El primer elemento tubular define una pluralidad de protuberancias y el segundo elemento tubular incluye una pluralidad, de aberturas. Cada una de la pluralidad de aberturas recibe una de la pluralidad de protuberancias para fijar el primer elemento tubular al segundo elemento tubular en una orientación circunferencial fija.

El conjunto de la presente invención elimina necesidad de formar estrías ya sea en uno u otro de elementos tubulares, reduciendo sustancialmente> el costo de la manufactura de un conjunto de árbol impulsor'. Además, las protuberancias son formadas al primer elemento tubular después que los primeros y segundos elementos tubulares son acoplados. Esto provee la habilidad de ¡ formar una protuberancia de una manera que provoca que la \ protuberancia se empalme de manera segura a la pluralidad de ranuras definidas por el segundo elemento tubular. Por consiguiente, se resuelve un defecto conocido de las estrías del arte previo .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Otras ventajas de la presente invención se apreciaran fácilmente a medida que se entienda mejor por referencia a la siguiente descripción detallada cuando sea considerada en relación con las figuras adjuntas en donde: La Figura 1 muestra un tren de potencia genérico de un vehículo motorizado; La Figura 2 muestra una vista lateral de un árbol impulsor del arte previo; La Figura 3 muestra una vista seccional parcial a través de la línea 3-3 de la Figura 2; í .

La Figura 4 muestra una vista lateral ; parcial del conjunto de árbol impulsor de la presente invención; La Figura 5 muestra una vista seccional a : través de la línea 5-5 de la Figura 4; '¦ La Figura 6 muestra una vista seccional a través de la línea 6-6 de la Figura 4; La Figura 7 muestra un mandril usado para formar una protuberancia; La Figura 8 muestra una primera etapa del método para formar el conjunto de árbol impulsor de la presente invención; La Figura 9 muestra un esquema de la ranura formada en el primer elemento tubular; La Figura 10 muestra una protuberancia alternativa formada en el primer elemento tubular; La Figura 11 muestra una vista detallada del aparato usada para formar la protuberancia alternativa; j La Figura 12 muestra una modalidad alternativa de la presente invención con un sello de anillo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose a la Figura 4, el conjunto de árbol impulsor de la presente invención es mostrado en general en 40. El conjunto 40 incluye un primer elemento tubular 42 y un segundo elemento tubular 44. Cada uno de los elementos tubulares 42, 44 son unidos a una horquilla 46 ¡de una junta universal común conocido para aquellos de habilidad en el El primer elemento tubular incluye una pluralidad de protuberancias espaciadas circunferencraímente 46 que se extienden radialmente hacia adentro al eje A del conjunto 40. Cada protuberancia 46 es recibida por una abertura 48 definida por el segundo elemento tubular 44. Cada abertura 48 toma la forma de una ranura alargada. Una pluralidad de aberturas 48 son espaciadas circunferencialmente alrededor del segundo elemento tubular 44 como se representa mejor en la Figura 4. Cada protuberancia 46 incluye una longitud que es menor que la longitud de la abertura 48, de tal manera que el primer elemento tubular 42 y el segundo elemento tubular 44 se articulan a lo largo del eje cuando es necesario. Por consiguiente, el segundo elemento tubular 44 se desliza hacia adentro al primer elemento tubular 42 si el vehículo comprime el árbol impulsor 40 durante una colisión. Se contempla que la protuberancia 46 es formada, pero no lanzada, de tal manera que el metal que define el primer elemento tubular 42 no es perforada a lo largo de la protuberancia 46. Sin embargo, se debe entender por aquellos de habilidad ordinaria en el arte que cada protuberancia 46 podría ser lanzada si es necesario. Se contempla además que cada protuberancia 46 es plegable si el elemento tubular 44 se desliza hacia adentro del primer elemento tubular 42 una distancia mayor que la longitud de la abertura 48. ' La Figura 6 muestras una vista seccional a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 4, de tal manera que aquel de habilidad ordinaria en el arte puede ver que cada protuberancia 46 se extiende radialmente hacia adentro más allá del espesor de la pared del segundo elemento tubular formando un acoplamiento de fijación circunferencial entre el primer elemento tubular 42 y el segundo elemento tubular 44. Una funda 50 encierra la sección interna entre el primer elemento tubular 42 y un segundo elemento tubular 44 para impedir que la suciedad y contaminación entre al interior del conjunto de árbol impulsor 40. Se debe notar además que cada protuberancia 46 se empalma a ambas paredes laterales 52 de cada abertura 48 que recibe una protuberancia 46 para impedir el resbalamiento circunferencial entre el primer elemento tubular 42 y el segundo elemento tubular 44.

Como se muestra en la Figura 7, antes de la anexión de una horquilla 47 al conjunto 40, los primeros y segundos elementos tubulares 42, 44 son acoplados de tal manera que las aberturas 48 son cubiertas por el primer elemento tubular todavía son deformar 42. Un mandril 54 es insertado al segundo elemento tubular 44 antes de formar la pluralidad de protuberancias 46 en el primer elemento tubular 42. El mandril 54 incluye una muesca 56 que esta con: alineado con una de las aberturas 48 formadas en el segundo elemento tubular 44. Se entenderá por aquellos de habilidad en el arte que mientras que el mandril 54 mostrado en la Figura 9 representa una sola muesca 56 que una pluralidad de muescas. 56 pueden ser definidas por el mandril 54, de tal manera que una pluralidad de muescas 56 se alinean con una pluralidad de aberturas 48 como se muestra en la Figura 8. Se 'debe entender además que el número de muescas 56 pueden coinjcidir también con el número de aberturas 48 definidos por el segundo elemento tubular 44.

Como se demuestra mejor en la Figura 9, la muesca 56 formada en el mandril 54 tiene una longitud LN que es menor que la longitud LA de la abertura 48. Por consiguiente, la protuberancia 46 formada en la muesca 56 del mandril 54 es menor que la longitud de la abertura 48 coincidencia sustancialmente con la longitud LN de la muesca en tanto que un punzón 58 usado para formar la protuberancia 46 incluye una longitud que es también más corta que la longitud de la abertura 48. También se debe entender que la muesca 56 se extiende al extremo del mandril 54, de tal manera que el mandril 54 puede ser removido del conjunto 40 después de la formación.

Refiriéndose ahora a la Figura 8, el punzón 58 es dirigido radialmente . hacia adentro hacia el eje 8 del conjunto 40. Como se muestra, la muesca 56 formada en el mandril 54 es alineada con la abertura 48 definida por el segundo elemento tubular 44. El punzón 58 impulsa el primer elemento tubular 42 radialmente hacia adentro la muesca 56 definida por el mandril 54 para formar la protuberancia 56 usada para retener el primer elemento tubular y el segundo elemento tubular 42, 44 en una relación circunferencial sustancialmente fija. Se debe entender por aquellos de habilidad ordinaria en el arte que una pluralidad de punzones 58 pueden simultáneamente formar protuberancias 46 a una pluralidad de muescas 56 definidas en el mandril 54 para incrementar la eficiencia de manufactura . El número de punzones 58 es contemplado para coincidir con el número de aberturas 48 def inidas por el segundo elemento tubular 44 . Sin embargo , se debe entender que un número menor de punzones 58 es también contemplado de tal manera que dos o más etapas de formación pueden ser utilizadas para completar el conjunto de árbol impulsor 40 .

Una protuberancia alternativa es mostrada en general en 60 de la Figura 10. La protuberancia alternativa 60 define una superficie sustancialmente convexa 62 espaciada de una pared interna 62 del primer elemento tubular 42. Como se muestra mejor en la Figura 11, la protuberancia alternativa 60 es formada por un punzón alternativo 64 y una muesca alternativa 66 definida por un mandril alternativo 68. En esta modalidad, la muesca alternativa 66 define una superficie convexa 60 y el punzón alternativa 64 definidos en una superficie cóncava de correlación 72. Por consiguiente, la protuberancia ¡ alternativa 60 recibe un re-choque de correlación del mandril alternativa 68 forzando además el material desde el primer elemento tubular contra las paredes laterales de la abertura 52 que definen un ajuste circunferencial estrecho entre la protuberancia 60 y la abertura 48. i La abertura 48 incluye alternativamente un ^ahusamiento 47 para incrementar la cantidad de fuerza requerida para comprimir el conjunto 40.

La Figura 12 muestra una alternativa a la funda 50 de la presente invención. En esta modalidad, sellos de anillo espaciados axialmente 64 están ubicados en extremos opuestos de la abertura 48 entre el primer elemento tubular 42 y el segundo elemento tubular 44. Los sellos de anillo 64 impiden que la contaminación entre a la porción interna del conjunto de árbol impulsor 40 a través de la abertura 48. Para acomodar el sello de anillo 54, se forma una hendidura en el primer elemento tubular 42 próximo a un extremo distante 76 del elemento tubular 42. Una segunda hendidura 76 es formada en el segundo elemento tubular 44 para recibir un sello de anillo 74 próximo a un extremo opuesto de la abertura 48 desde el extremo distante 78 del primer elemento tubular 42.

En tanto que la invención ha sido descrita con referencia a una modalidad ejemplar, se entenderá por aquellos experimentados en el arte que varios cambios se pueden hacer y equivalentes pueden ser sustituidos por elementos de los mismos sin desviarse del alcance de la invención. Además, muchas modificaciones se pueden hacer para adaptarse a una situación particular mientras que vea material a las enseñanzas de la invención sin desviarse del alcance esencial de la misma. Por consiguiente, se pretende que la invención no está limitada a las modalidades particulares reveladas como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención sino que la invención incluirá todas las modalidades que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de árbol plegable para un vehículo, caracterizado porque comprende: un primer elemento tubular y un segundo elemento tubular recibido por el primer elemento tubular, definiendo mediante esto una relación coaxial entre dichos elementos tubulares, el primer elemento tubular define una pluralidad de protuberancias y el segundo elemento tubular define una pluralidad de aberturas, cada de la pluralidad1 de aberturas recibe una de la pluralidad de protuberancias, de tal manera que cada una de las protuberancias se empalma con las paredes laterales de cada una de las respectivas aberturas, fijando mediante esto el primer elemento tubular al segundo elemento tubular en una orientación circunferencial sustancialmente fija.

2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de aberturas definen una longitud a lo largo de un eje de los primeros y segundos elementos tubulares y la pluralidad de protuberancias definen una longitud a lo largo del eje de los primeros y segundos elementos tubulares más corta que la longitud de la pluralidad de aberturas, permitiendo mediante ; esto que el primer elemento tubular se mueva axialmente en relación con el segundo elemento tubular.

3. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la pluralidad de protuberancias definen un ancho de protuberancia y cada una de la pluralidad de aberturas definen un ancho de abertura, los anchos siendo sustancialmente los mismos, reduciendo mediante esto el movimiento circunferencial entre el primer elemento tubular y el segundo elemento tubular.

4. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la pluralidad de protuberancias define una superficie radialmente hacia adentro que tiene una configuración sustancialmente convexa.

5. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la pluralidad de protuberancias es plegable durante el movimiento axial del primer elemento tubular en relación con el segundo elemento tubular que excede una diferencia de la mitad de longitud de la longitud de la pluralidad de protuberancias y la longitud de la pluralidad de aberturas. :

6. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de protuberancias definidas por el primer elemento tubular se extienden radialmente hacia adentro a la pluralidad de aberturas definidas por el segundo elemento tubular. '

7. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de protuberancias definidas por el primer elemento tubular se extienden radialmente hacia afuera a la pluralidad , de aberturas definidas por el segundo elemento tubular.

8. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque · el segundo elemento tubular es recibido por el primer elemento tubular.

9. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de la pluralidad de protuberancias esta espaciada circunferencial en una relación axial común. »

10. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, "caracterizado porque el primer elemento tubular y el segundo elemento tubular incluyen un sello de anillo dispuesto entre los mismos.