PT1840310E - Dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial - Google Patents

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DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE REGULAÇAO TENDO DM MECANISMO DE ACCIONAMENTO AXIAL" A invenção refere-se a um dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial, em particular, para accionar automaticamente a porta de veiculo de um veiculo a motor, compreendendo as caracteristicas do preâmbulo da Reivindicação 1. Neste contexto, deve compreender-se que o termo "porta de veiculo", como utilizado no texto abaixo, inclui, inter âliâ, não somente as portas laterais, mas também a porta da bagageira ou tampa da bagageira de um veiculo.

Sabe-se, por exemplo do documento US 3398484, que se utiliza um dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial para abrir e fechar automaticamente a porta lateral de um veiculo a motor, compreendendo o mecanismo de accionamento axial um eixo, que pode ser rodado por um motopropulsor eléctrico, e uma porca de eixo que, quando o eixo é rodado, pode ser deslocada ao longo do eixo longitudinal do eixo numa guia, desde uma posição de repouso retraida até uma posição estendida. O eixo é, neste caso, recebido em cada uma das suas duas extremidades por uma chumaceira axial. A porca de eixo é guiada por meio de duas saliências guia que se engatam através de guias em forma de fenda de uma peça guia tubular. De modo a accionar a porta lateral nesta configuração, é necessário que as saliências guia da porca de eixo sejam ligadas a um sistema articulado disposto lateralmente no exterior do tubo guia, PE 1840310 - 2 - sendo, depois, possível que este sistema articulado seja ligado à carroçaria do veículo a motor. O documento GB 592735 divulga um mecanismo de accionamento linear equipado com um motor lateral.

As desvantagens deste conhecido dispositivo de regulação residem no facto de a sua construção requerer uma quantidade de espaço extraordinária e o grande número de peças individuais do mecanismo de accionamento axial faz com que a montagem do dispositivo seja uma operação relativamente demorada fazendo, assim e correspondentemente, com que o dispositivo se torne dispendioso. O documento DE 10117935 Al divulga um dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial para accionar a porta de bagageira de um veículo a motor, em cujo dispositivo a porca de eixo age sobre a dobradiça da porta de bagageira através de um sistema articulado. Este documento não dá nenhuma informação detalhada sobre a concepção estrutural da guia de porca de eixo e do sistema articulado. E geralmente difícil utilizar os dispositivos de regulação conhecidos para accionar automaticamente a porta de bagageira de um veículo a motor mantendo, ao mesmo tempo, os custos dentro de limites aceitáveis se se pretender que o dispositivo de regulação substitua o amortecedor a gás convencionalmente proporcionado para abrir a porta de bagageira. Neste caso, a produção do mecanismo de accionamento axial, que é, possivelmente, composto por um grande número de componentes, é não somente muito dispendiosa, como também, tendo em conta as forças PE 1840310 - 3 - axiais elevadas (até 3000 N) a transmitir, ocupa muito espaço, dado que as conexões (pinos, parafusos, soldaduras, etc.) entre os componentes individuais devem ter, correspondentemente, uma concepção volumosa. Além disso, os sistemas articulados adicionalmente exigidos impediriam a colocação e retirada de bagagem no compartimento correspondente do veiculo. O objectivo em que a invenção é baseada é proporcionar um dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial em que o referido dispositivo pode ser construído de um modo compacto e pode ser produzido e montado de um modo económico e é também apropriado para accionar automaticamente uma porta de veiculo, em particular, uma porta de bagageira, e em que se pretende, no caso do accionamento da porta de bagageira, que o dispositivo de regulação seja concebido, dimensionalmente, de modo a poder ser disposto no veiculo de motor de modo semelhante a um amortecedor a gás utilizado para abrir a porta de bagageira.

Este objectivo é conseguido, de acordo com a invenção, pelas caracteristicas da Reivindicação 1. Além disso, divulgam-se formas de realização particularmente vantajosas da invenção nas reivindicações dependentes. A invenção é baseada, essencialmente, na ideia de utilizar um dispositivo de regulação tendo um mecanismo de accionamento axial, compreendendo este dispositivo uma porca de eixo inteiriça dotada com saliências guia e tendo a forma de uma haste impulsora tubular que se estende na direcção do eixo longitudinal do eixo. Esta região de haste impulsora da porca de eixo age, então, directamente ou PE1840310 - 4 - através de uma peça de ligação correspondente sobre uma peça do veículo a motor a regular, ou seja, por exemplo, a porta de bagageira do veículo a motor.

Esta porca de eixo tendo uma haste impulsora integrada e uma saliência guia integrada, etc. pode ser produzida de um modo relativamente económico por meio de técnicas de modelação conhecidas, nas quais, por exemplo, um tubo de aço de precisão é correspondentemente modelado sem cortes em várias etapas.

Dado que a haste impulsora que substitui o sistema articulado de mecanismos de accionamento convencionais é, neste caso, uma parte da porca de eixo, não só a configuração global pode ser produzida de modo muito compacto, como os problemas que ocorrem, frequentemente, durante transmissões de força axial ou de torção de componentes separados também são eliminados.

Como demonstrado em testes práticos, é geralmente suficiente proporcionar a porca de eixo apenas numa região parcial com uma rosca interna que se engata no eixo. Para isso, a largura da região parcial da rosca interna deve corresponder, pelo menos, ao diâmetro do eixo. Além disso, verificou-se que era vantajoso se a região parcial da porca de eixo dotada com rosca interna ficasse situada na extremidade da porca de eixo virada para o motopropulsor eléctrico.

Para permitir uma produção económica do mecanismo de accionamento axial e transmissão de força sem problemas, verificou-se que era vantajoso se a peça de acoplamento da porca de eixo que é, quando apropriado, necessária para PE1840310 - 5 - acoplamento a uma peça de ligação (por exemplo, uma articulação angular) fosse, da mesma forma, ligada solidariamente à porca de eixo, i. e., é incorporada no tubo de aço formando a porca de eixo por meio de um processo de modelação correspondente.

Para proporcionar uma orientação uniforme da porca de eixo, verificou-se gue era vantajoso se se proporcionasse uma pluralidade de saliências guia distribuída uniformemente ao longo da circunferência, com o resultado de a porca de eixo ter uma secção transversal com a forma aproximada de uma roda dentada na região das saliências guia.

Numa forma de realização da invenção, a porca de eixo é guiada pela existência de uma peça guia tubular que envolve, lateralmente, a porca de eixo e em que a parede lateral da peça guia está dotada, internamente, com uma guia que se estende na direcção axial e na qual se engata o contorno de guia exterior da porca de eixo.

De modo a garantir que a porca de eixo é guiada, tanto quanto possível, sem folgas, a peça guia tubular tem, na sua frente, uma projecção periférica, dirigida para dentro e em forma de rebordo que suporta, lateralmente, a porca de eixo durante o seu movimento axial e que limita a posição estendida da porca de eixo.

Verificou-se que era particularmente vantajoso se a peça guia tubular também fosse produzida pelos processos de modelação correspondentes num tubo de metal adequado sem cortes. PE1840310 - 6 -

Outros pormenores e vantagens da invenção serão evidentes a partir das formas de realização exemplifi-cativas explicadas em seguida e recorrendo às figuras, nas quais: A Figura 1 mostra uma vista esquemática da região traseira de um veiculo a motor com uma porta de bagageira aberta e um dispositivo de regulação disposto lateralmente de acordo com a invenção; A Figura 2 mostra um corte longitudinal através do dispositivo de regulação de acordo com a invenção representado na Figura 1, tendo um mecanismo de accionamento axial compreendendo uma porca de eixo e uma peça guia tubular; A Figura 3 mostra um corte longitudinal através da porca de eixo do mecanismo de accionamento axial representado na Figura 2; A Figura 4 mostra uma vista lateral da porca de eixo desde a direcção de visualização indicada por IV na Figura 3; A Figura 5 mostra uma peça guia tubular, representada parcialmente em corte, do mecanismo de accionamento axial representado na Figura 2; A Figura 6 mostra uma vista lateral do tubo guia desde a direcção de visualização indicada por VI na Figura 5. PE 1840310 - 7 - A Figura 1 indica, em 1, um veiculo a motor tendo uma porta 2 de bagageira que pode ser rodada por um dispositivo 3 de regulação, de acordo com a invenção, desde uma posição fechada para a posição aberta representada na Figura 1 e, se for caso disso, novamente para a posição fechada. O dispositivo 3 de regulação, de acordo com a invenção, está, neste caso, ligado através de uma primeira articulação 4 angular ao corpo 5 do veiculo 1 a motor e através de uma segunda articulação 6 angular à porta 2 de bagageira. Por conseguinte, substitui os amortecedores a gás convencionalmente proporcionados para abrir a porta 2 de bagageira em veículos a motor.

Como se pode concluir da Figura 2, o dispositivo 3 de regulação compreende um invólucro 7 tubular no qual está posicionado um motopropulsor 100 eléctrico consistindo num motor 8 eléctrico e numa unidade 9 de engrenagem de transmissão sem autobloqueio ligada axialmente a jusante. Um mecanismo 11 de accionamento axial está ligado a um veio 10 de saída do motopropulsor 100 eléctrico.

Um primeiro encaixe 12 esférico está fixo, lateralmente, à extremidade de motor do invólucro 7, sendo este encaixe esférico uma parte da primeira articulação 4 angular a fixar ao dispositivo 3 de regulação. O mecanismo 11 de accionamento axial é composto por um eixo 13 constituído por aço, sendo o eixo guiado lateralmente, no seu lado voltado para a unidade 9 de engrenagem de transmissão, numa guia 14 de eixo ligada ao invólucro 7, e por uma porca 15 de eixo que também é constituída por aço. PE 1840310 - 8 - A concepção da porca 15 de eixo é inteiriça, de acordo com a invenção, e tem a forma de uma haste impulsora (Figura 3), que se estende na direcção do eixo 16 longitudinal do eixo 13, ultrapassando a referida haste impulsora a frente do eixo 13. Neste caso, a extremidade 17 frontal da porca 15 de eixo é concebida como uma peça de acoplamento na qual se fixam um batente 18 em forma de disco e um segundo encaixe 19 esférico (Figura 2). O encaixe 19 esférico é uma parte da segunda articulação 6 angular a fixar ao dispositivo 3 de regulação.

Na região da sua extremidade virada para o motopropulsor 100 eléctrico, a porca 15 de eixo tem uma rosca 20 interna que se engata no eixo 13. Esta rosca tem, quando vista na direcção do eixo 16 longitudinal, uma largura 21 que corresponde, aproximadamente, a 2,5 vezes o diâmetro do eixo 13. A região do eixo 13 que se estende em frente da rosca 20 interna da porca 15 de eixo na cavidade 22 tubular da porca de eixo está preparada para ser auto-sustentável. A porca 15 de eixo é guiada por estar dotada com uma pluralidade de saliências 23 guia que estão distribuídas uniformemente ao longo da circunferência exterior da porca de eixo e que têm uma configuração de uma roda dentada (Figura 4) . Estas saliências 23 guia engatam-se, internamente, em reentrâncias 24 correspondentes na parede 25 lateral de uma peça 26 guia tubular (Figuras 5 e 6) que é proporcionada para guiar a porca 15 de eixo, envolvendo esta peça guia a porca 15 de eixo e sendo fixa à guia 14 de eixo. - 9 - PE 1840310 A peça 26 guia tubular tem, na sua parte frontal, uma projecção 27 periférica, dirigida para dentro e em forma de rebordo que pára o deslocamento da porca 15 de eixo desde a sua posição de repouso (Figura 2) para a sua posição estendida (Figura 1), assim que as saliências 23 guia encontrem esta projecção 27. Além disso, a projecção 27 pode ser concebida de modo a fazer com que a porca 15 de eixo seja guiada, durante o seu deslocamento, ao longo do eixo 16 longitudinal.

Como se pode concluir da Figura 2, a peça 26 guia tubular é delimitada por uma mola 28 cilíndrica que está suportada, pela sua primeira extremidade 29, na guia 14 de eixo e, pela sua segunda extremidade 30, no batente 18. A mola 28 cilíndrica é, neste caso, pré-esforçada na posição de repouso da porca 15 de eixo, que está representada na Figura 2. A mola 28 cilíndrica é delimitada, externamente, por um tubo 34 protector que não só esconde a mola 28 cilíndrica, externamente, (cobertura de ocultação), mas também impede que a mola 28 cilíndrica se deforme e protege o interior do dispositivo 3 de regulação de duras influências externas. Por um lado, o tubo 34 protector está firmemente ligado ao batente 18 em forma de disco e, por outro lado, está preparado para poder ser deslocado (deslizar) axialmente no invólucro 7. A constante de mola da mola 28 cilíndrica é seleccionada de modo a que, com o motopropulsor 100 eléctrico desactivado e a porta 2 de bagageira numa posição parcialmente aberta, a porta de bagageira não se abra -10- PE 1840310 devido às forças de atrito (por exemplo, do mecanismo de accionamento axial, da unidade de eixo, da unidade de engrenagem de transmissão e de um dispositivo 32 de travagem) dirigidas contrariamente à mola cilindrica, mas permaneça na posição parcialmente aberta . Dado que, no entanto, a mola 28 cilindrica pré-esforçada auxilia o movimento de abertura da porta 2 de bagageira, só é necessária uma força relativamente pequena quando se activa o motopropulsor 100 eléctrico para accionar a porta 2 de bagageira para a sua posição aberta. A quantidade de força necessária para o motopropulsor 100 eléctrico fechar a porta 2 de bagageira também é relativamente pequena com a supracitada concepção da mola 28 cilindrica.

Para garantir, quando o motopropulsor 100 eléctrico é desligado, que a porta 2 de bagageira não altera a sua posição, mesmo quando o veículo estiver em posições diferentes (por exemplo, numa inclinação), o dispositivo 3 de regulação pode ainda ser dotado com um dispositivo 32 de travagem controlável (o dispositivo de controle, por exemplo, um dispositivo de controlo electrónico, não foi representado por motivos de clareza), agindo este dispositivo de travagem sobre uma secção 33 de veio situada entre o motopropulsor 100 eléctrico e o mecanismo 11 de accionamento axial. É possível, pelo controlo correspondente do dispositivo 32 de travagem, compensar o perfil de força dependente do curso da mola 28 cilíndrica e o peso que é dependente da posição de rotação da porta 2 de bagageira, para garantir, em cada caso, que a porta 2 de bagageira permanece na sua posição respectiva quando o motopropulsor 100 eléctrico é desligado. -11- PE1840310

Para determinar a posição respectiva da porta de bagageira num caso desse tipo, com a finalidade de determinar a força de travagem, um sensor correspondente (não mostrado) pode ser proporcionado no dispositivo 3 de regulação, consistindo este sensor, por exemplo, num disco de codificação magnético ligado, de modo a poder rodar, ao veio motor e em sensores Hall instalados no invólucro. Neste caso, o sensor pode ser posicionado entre o motopropulsor 100 eléctrico e o mecanismo 11 de accionamento axial ou (por exemplo, por razões de espaço) no lado do motor 8 eléctrico oposto à unidade 9 de engrenagem de transmissão, se se utilizar um motor 8 eléctrico com um veio motor continuo. O modo de funcionamento do dispositivo 3 de regulação, de acordo com a invenção, representado na Figura 2 será discutido em seguida. Assume-se, neste caso, que a porca 15 de eixo está na posição de repouso representada na Figura 2. Nesta posição, a porta 2 de bagageira do veiculo 1 a motor está fechada e a mola 28 cilíndrica está submetida a um pré-esforço máximo.

Se a porta 2 de bagageira do veículo 1 a motor for, agora, aberta, o motopropulsor 100 eléctrico é activado e acciona o eixo 13. Isto faz com que a porca 15 de eixo seja deslocada para diante ao longo de guias 24 da peça 26 guia tubular, auxiliando a mola 28 cilíndrica este movimento de abertura da porta 2 de bagageira.

Esta operação é continuada até o motopropulsor 100 eléctrico ser desligado (por exemplo, manualmente ou por meio de um controlo remoto) através de um interruptor -12- PE1840310 de fim de curso (não mostrado) depois de a porta 2 de bagageira ter atingido a posição totalmente aberta.

Dado que o tubo 34 protector em torno da mola 28 cilíndrica está fixo ao batente 18 em forma de disco, este tubo é, igualmente, deslocado com este para diante e impede, de modo fiável, que a mola 28 cilíndrica se deforme lateralmente. Não obstante, o tubo 34 protector permanece no invólucro 7, no lado traseiro, mesmo quando a porca 15 de eixo está na posição estendida.

Se se quiser fechar, de novo, a porta 2 de bagageira, o motopropulsor 100 eléctrico é activado de modo a inverter a direcção de rotação do veio motor do motopropulsor 100 eléctrico e o eixo 13 roda na direcção oposta.

Depois de a porta 2 de bagageira estar completamente fechada, um interruptor de fim de curso correspondente (não mostrado) é utilizado para, de novo, desligar o motopropulsor 100 eléctrico. É evidente que a invenção não está limitada à forma de realização exemplificativa acima descrita. Assim, por exemplo, a mola cilíndrica e, possivelmente, também o dispositivo de travagem podem ser suprimidos se a porta do veículo estiver, além disso, dotada com um amortecedor a gás que garante um perfil de força constante.

No entanto, também se pode fazer com que a porta de bagageira do veículo a motor correspondente possa ser accionada por dois dispositivos de regulação que, de modo semelhante aos amortecedores a gás convencionais, são -13- PE1840310 dispostos em lados opostos do veículo ou da porta da bagageira. O dispositivo de regulação de acordo com a invenção também pode ser concebido para accionar uma porta lateral de um veículo a motor. É também concebível dispor o dispositivo de regulação na região articulação-veio da porta de bagageira ou para accionar um tecto de abrir.

Além disso, o ajuste automático do assento também é possível por meio do dispositivo de regulação de acordo com a invenção.

No entanto, de modo a transmitir as forças relativamente grandes e, ao mesmo tempo, ter uma construção compacta para o mecanismo de accionamento axial, é sempre necessário que, de acordo com a invenção, a porca de eixo formada como uma haste impulsora e, de preferência, também a peça guia tubular sejam inteiriças. A largura da região parcial da porca de eixo que está dotada com rosca interna pode não apenas ser inferior a 2,5 vezes o diâmetro do eixo, mas, também, ser significativamente maior, embora a largura, em geral, não deva ser menor que o diâmetro do eixo. Além disso, também é possível haver uma pluralidade de regiões parciais não-contíguas dotada com uma rosca interna.

Em vez de utilizar interruptores de fim de curso para desligar o motopropulsor eléctrico, também é possível desligar o mecanismo de accionamento automaticamente por meio de um dispositivo de controlo electrónico correspondente. Para este efeito, um sensor disposto na -14- PE1840310 região do veio motor mede a respectiva posição da porta de bagageira ou veio motor (por exemplo, medindo o número de impulsos que são produzidos por um detector magnético estacionário durante a rotação de um disco magnético preso ao veio motor e comparando esse número com os valores de referência previamente medidos armazenados numa memória do dispositivo de controlo). O invólucro do dispositivo de regulação não tem que ser um invólucro inteiriço. Em vez disso, pode ser particularmente útil utilizar um invólucro de duas peças ou de várias peças para a instalação do dispositivo de regulação.

Lisboa, 24 de Fevereiro de 2011

Claims (8)

1. PE 1840310 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de regulação de porta de veiculo a motor tendo um mecanismo (11) de accionamento axial, compreendendo o mecanismo (11) de accionamento axial um eixo (13), que pode ser rodado por um motopropulsor (100) eléctrico, e uma porca (15) de eixo que, quando o eixo (13) é rodado, pode ser deslocada ao longo do eixo (16) longitudinal do eixo (13) numa guia (24), desde uma posição de repouso retraída até uma posição estendida, em que a porca (15) de eixo tem uma concepção inteiriça e tem a forma de uma haste impulsora tubular que se estende na direcção do eixo (16) longitudinal do eixo (13), ultrapassando a referida haste impulsora, na sua posição de repouso, a parte frontal do eixo (13) e estando dotada com uma peça (17) de acoplamento que pode estar disposta numa peça (6) de ligação para fixar a porca (15) de eixo a uma peça (2) do veículo (1) a motor a regular, possuindo a porca (15) de eixo, no seu lado externo, uma pluralidade de saliências (23) guia que se engatam na guia (24), estando a porca (15) de eixo dotada, apenas numa região parcial, com uma rosca (20) interna que se engata no eixo (13), sendo a pluralidade de saliências (23) guia distribuída uniformemente pela circunferência da porca de eixo e estando configurada como uma roda dentada, em que o dispositivo de regulação compreende uma peça (26) guia tubular que tem, na sua parte frontal, uma projecção (27) periférica, dirigida para dentro, na forma de um rebordo que limita o deslocamento da porca (15) de eixo.
2. 2. Dispositivo de regulação, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por a largura (21) da região PE1840310 - 2 - parcial da porca (15) de eixo dotada com a rosca (20) interna corresponder, pelo menos, ao diâmetro do eixo (13).
3. 3. Dispositivo de regulação, de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a região parcial da porca (15) de eixo dotada com a rosca (20) interna estar situada na extremidade da porca (15) de eixo virada para o motopropulsor (100) eléctrico.
4. 4. Dispositivo de regulação, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por a peça (17) de acoplamento estar, igualmente, ligada, numa só peça, à porca (15) de eixo.
5. 5. Dispositivo de regulação, de acordo com uma das Reivindicações 1 a 4, caracterizado por a porca (15) de eixo ser constituída por aço.
6. 6. Dispositivo de regulação, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por a projecção (27) ser concebida de modo a suportar a porca (15) de eixo, lateralmente, durante o seu movimento axial.
7. 7. Dispositivo de regulação, de acordo com a Reivindicação 1 ou 6, caracterizado por a peça (26) guia tubular ser inteiriça.
8. 8. Dispositivo de regulação, de acordo com uma das Reivindicações 1 a 7, caracterizado por o motopropulsor (100) eléctrico e o mecanismo (11) de accionamento axial - 3 - PE 1840310 ligado a jusante do mesmo estarem dispostos axialmente, um a seguir ao outro, num invólucro (7) tubular. Lisboa, 24 de Fevereiro de 2011 PE 1840310 1/4

   Fig.1 PE 1840310 2/4

   Csl ch PE 1840310 3/4

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   PE 1840310 - 1 - REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição .US 3398484 A .DE 10117935 . GB 592735 A