WO1996023987A1 - Dispositivo hidraulico de retorno automatico, en particular para asientos de vehiculos - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an automatic hydraulic return device, in particular for vehicle seats, which allows the backrest of each seat to return itself to the vertical position from any inclined position, and / or the seats that have been laterally displaced return to their initial position, when passengers leave the seats.
  • the objective of the present invention is to solve the aforementioned inconvenience, by means of an intelligent hydraulic device that is able to automatically return the seat to a predetermined initial position, once the passenger has left the seat, and has a reduced cost.
  • the present invention presents an automatic hydraulic return device, in particular for vehicle seats, comprising a sealed cylinder, which is divided into two chambers of variable volume by a piston, which has at least one conduit for the passage of a fluid from one chamber to another, a rod on which said plunger is mounted, and elastic means for pushing the rod, and consequently the piston, in a predetermined direction, which tends to cause an increase in pressure in one of the chambers, and is characterized by the fact that said rod is constituted by two rod-aligned elements, to one of which the piston is integral, said rod elements being provided with adjustable mutual coupling means , to zoom in and out of its adjacent ends, and by the fact that means are provided to allow a controlled leakage of fluid through said at least one Piston conduit from one chamber to another under the action of said elastic means.
  • said adjustable mutual coupling means comprise a threaded pin provided in a
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) end of one of the rod elements, which cooperates with a threaded hole provided in the adjacent end of the other rod element, and means to cause at will of the user the rotation of one of said elements so that the adjacent ends of both elements move away from each other, fully opening the fluid passageways between the chambers.
  • the passenger When the passenger wants to change the position of their seat or backrest, it acts on the threaded joint and releases the fluid passage between the chambers, so that the seat or backrest can be moved to any desired position.
  • said means for allowing a controlled fluid leakage comprises opening and closing means of the plunger ducts when the adjacent ends of the rod elements move away and approach, respectively, constituted by at least one washer.
  • of elastically flexible material mounted around one of the rod elements and adjacent to said piston, and a recess made at the end of the other rod element, which allows the elastic deformation thereof as a result of an increase in pressure in one of the cameras.
  • controlled fluid leakage can occur only in one direction, corresponding for example to the movement of the backrest from its inclined position to its vertical position.
  • the device comprises two of said adjacent arranged washers: this arrangement with two washers allows a good combination of elasticity and strength.
  • the washers are preferably spring hardened steel.
  • the washers may have thicknesses of approximately 0.1 m and 0.3 mm respectively meekly
  • the device comprises an inner spring mounted between a plunger cavity and the washers. This spring allows the washers to move away from the fluid passageways when the passenger causes a rod element to move away from the other.
  • said means for allowing a controlled fluid leakage comprise a radial groove formed in the plunger, which communicates an end of the conduit for the passage of fluid with one of said chambers.
  • fluid leakage can occur in both directions: for example, if the passenger leaves the seat, the seatback will slowly return to the initial position, but if the passenger pushes the seatback hard, it can also tilt it slowly.
  • This embodiment has the advantage of being constructively simpler.
  • the fluid passage passage between one chamber and another is inclined with respect to the axis of the plunger, one of its ends always being in communication with one of said chambers and its opposite end being mostly closed by the end of one of the rod elements, and in communication with the other of said chambers only by said slot, in the absence of external actions on the device.
  • said means for loading fluid comprise an axial passage hole provided in one of the rod elements and a longitudinal recess made in the threaded spike of the other rod element, and by the fact that said sealing means comprise a ball that
  • RULE 26 fits against a suitable machined housing inside said axial passage hole, and a ball tightening screw against said housing.
  • the filling of the cylinder is facilitated by the longitudinal recess in the threaded pin, and the sealing system by means of a ball is much faster and safer than the traditional systems using screws provided with joints.
  • Figure 1 is an elevation view, partially sectioned, of a first embodiment of the device according to the invention
  • Figures 2 to 5 are schematic views, on an enlarged scale, of a detail of the device of Figure 1, in different operating positions
  • Figure 6 is an elevation view similar to Figure 1, of a second embodiment of the device according to the invention
  • Figure 7 is a schematic view, on an enlarged scale, of a detail of the device of Figure 6 in an intermediate position of the rod travel
  • Figures 8 and 9 are enlarged views in side elevation and in front elevation, respectively, of the plunger of the device of Figures 6 and 7
  • Figure 10 is a schematic section similar to Figure 7, depicting another different embodiment of the fluid passage ducts between the chambers and the means to allow controlled leakage
  • Y is an elevation view, partially sectioned, of a first embodiment of the device according to the invention
  • Figures 2 to 5 are schematic views, on an enlarged scale, of a detail of the device of Figure 1, in different operating positions
  • Figure 6 is an elevation view similar to Figure 1, of
  • the device of the invention comprises a sealed cylinder 1, which contains a suitable fluid, for example oil, into which a piston 2 can slide, which divides the cylinder 1 into two chambers. 3 and 4 variable volume.
  • a suitable fluid for example oil
  • the piston 2 is provided with longitudinal ducts 5 for the passage of the fluid from one chamber to another, and is mounted on a rod 6, consisting of two rod elements 7 and 8 whose free ends protrude from the cylinder 1;
  • the plunger is integral with the rod element 8.
  • the free end of the rod element 8 is associated with the backrest of a multipositional seat (not shown), so that, in the position shown in Figure 1, the seatback is in the position of maximum inclination, while when the piston 2 and rod element 8 are shifted to the right in Figure 1, the backrest is straightened until it reaches a substantially vertical position.
  • the elements 7 and 8 are coupled to each other through a threaded joint 9, constituted by a female thread 10 made at the end of the element 7 and a male thread 11 machined at the end of the element 8.
  • This threaded joint is, for example , of the four-wire type, so that by subjecting one of the rod elements to a small twist, the two elements separate from each other.
  • a spring 14 is mounted in a cavity inside the piston 2, so that it is compressed between the piston itself and the washers 12,13.
  • the function of this inner spring 14 is to keep the washers 12,13 against the end of the rod element 7 when it is separated from the element 8 (see figure 2).
  • an external or return spring 15 is mounted, which is supported on one side against a shoulder of the cylinder itself and on the other hand against a plate 16 mounted integral with the rod element 8; this spring 15 therefore tends to move the rod 7,8 and the piston 2 to the right of the figures, that is, to push the rod element 8 out of the cylinder 1.
  • the spring 15 is represented in its state of maximum compression.
  • FIG. 1 Also shown in Figure 1 is a housing 17, integral with the cylinder 1, inside which the rod element 7 can slide with an interlocking bushing 18.
  • This bushing has a flap 19 which is actuated by the passenger to unlock the device and move the position of its seat, and a longitudinal groove 20 in which a radial pivot 21 integral with the rod member 7 can slide: when the passenger drives the flap 19 the bushing 18 rotates, dragging the pivot 21 and rotating by both the rod element 7, co or will be mentioned later in describing the operation of the device.
  • a torsion spring 22 keeps the unlocking sleeve 18 in an inactive position.
  • the end of the rod element 7 which is adjacent to the element 8 has a recess or chamfer 23 (figure 2), which allows a slight deformation of the washers 12,13 to open the oil passage between the chamber 4 and chamber 3 through ducts 5, as will be described later.
  • the washers 12 and 13 are of a relatively flexible material, such as spring hardened steel, and are designed so that they can deform, as shown in Figure 5, and then return to their original shape.
  • washers 12 and 13 are made of F-2131 steel (UNE 36021 standard), 0.1 mm and 0.3 mm respectively. However, as will be appreciated by the description of the operation of the device, the dimensions of the washers are related to those of the return spring 15.
  • Figure 2 represents an intermediate position of the backrest, at a time when the passenger keeps the unlocking sleeve turned: as indicated by arrow A, the rod will move to the left of the figure (and the backrest will tilt more) if the passenger pushes the backrest
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) do, or else it will move to the right of the figure (and the backrest will be placed in a more vertical position) if the passenger stops making force, because the rod is subjected to the force of the return spring 15.
  • the passenger has set the desired inclination of the backrest, for example an intermediate position, releases the lever associated with the unlocking sleeve 18, and the torsion spring 22 (figure 1) returns the bushing, and therefore the rod element 7, to its position
  • the rod element 8 is longer, and the spring 15 is mounted directly around it, with the interposition of a guide bushing 24.
  • the piston 2 ' is provided with a single conduit 5', which is inclined with respect to the axis of the plunger, and which unlocks, on the one hand, in the chamber 4 and, on the other hand, against the end of the rod element 7. Therefore, analogously to the previous embodiment, when the user activates the unlocking mechanism of the backrest position and, consequently, the rod element 7 rotates and separates from the rod element 8 and the piston 2 '(as a result of the threaded joint 9), the communication between the chambers 3 and 4 is opened through the conduit 5': then, the user can tilt the backrest by pressing on it or have it return to the vertical position pushed by the spring 15.
  • the means to allow a controlled leakage of fluid between the chambers 3 and 4 consist in this case of a groove 25 machined in one of the packing faces 2 ', which has been represented by exaggerating its depth and width, for clarity, in the Figures 7 to 9.
  • the latter is a
  • the groove 25 constitutes a permanent communication between the chamber 3 and the duct 5 'of the plunger; Its dimension is such that the pressure exerted by a passenger resting on the back of the chair is sufficient to prevent the passage of fluid through the groove, so that in these circumstances the backrest is maintained in the position fixed by the user; however, in the absence of an external force on the backrest, the pressure in the chamber 4 due to the action of the spring 15 causes a small flow of fluid from the chamber 4 to the chamber 3, through the conduit 5 'and the groove 25, so that the backrest returns, as in the previous case, to the vertical position.
  • the existence of the slot 25 also implies that if a user presses the backrest hard, he can slowly tilt it without acting on the unlocking mechanism; however, the groove 25 and the force of the spring 15 are sized so that this occurs only if an important force is exerted, so that there is no danger of the backrest slowly lowering during normal use.
  • the shape and dimension of the groove can be any, depending on the stiffness chosen for the spring 15 and other design parameters; By way of example, a triangular section groove 0.07 mm deep has been used for a specific case.
  • Figures 10 to 12 correspond to a third embodiment of the invention.
  • the union between the two rod elements in addition to a threaded part 9 of identical structure and function to those of the previous cases, has a smooth part 9 '' that guarantees a good alignment of the two elements; the piston 2 '' is then pressure mounted on the rod element 3, instead of being screwed as in the previous embodiments.
  • the piston 2 '' also has a conduit 5 '' for
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26 the passage of fluid between the two chambers, which in this case is constituted by a longitudinal groove made in the inner cylindrical wall of the plunger, and which communicates, on the one hand, with a radial groove 31 that flows into the chamber 4 and, by on the other side, with an annular groove 32, through a small radial groove 33.
  • the annular configuration of the groove 32 allows to increase and distribute the force on the washer 35 circumferentially, facilitating its elastic deformation .
  • the device of the invention also comprises means for loading fluid into the cylinder and sealing means of the assembly once the filling operation is completed: with reference to Figures 1 and 6, two possible embodiments of the same.
  • FIG. 6 an arrangement such as that shown in FIG. 6 is preferable, comprising a ball 29 that is dropped inside the rod element 7, displaces the excess fluid and is supported tightly against a suitable seat formed in the wall of it. A screw 30 is then placed, which presses the ball into position.
  • the latter closure system has been represented and described with reference to Figure 6, it is evident that it can be applied identically to a device such as that of Figure 1.
  • the drive system for unlocking the device constituted by the bushing 18 with the flap 19 and the torsion spring 22 in figure 1
  • the bushing 18 has a fin 19'which is associated with a tension cable (not shown) attached to the lever used by the user
  • the bushing return system being constituted by a helical spring (not shown) that works under compression between the fin 19 'and the housing 17 of the device.
  • the rod element 7 may not be axially perforated (as can be seen in the left part of Figure 10), which facilitates its machining, and fluid loading could be carried out from the chamber 4 during the assembly assembly, as the two rod elements are introduced into cylinder 1
  • the described device is an intelligent mechanism, which automatically returns the seat to a certain initial position when there is no passenger occupying the seat.

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Abstract

Comprende un cilindro (1), que queda dividido en dos cámaras de volumen variable (3, 4) por un émbolo (2, 2'), que dispone de conductos (5, 5') para el paso de un fluido de una cámara a otra, y medios elásticos (15) para empujar el émbolo en un sentido predeterminado, que tiende a provocar un aumento de presión en una de las cámaras; el émbolo está montado sobre un vástago constituido por dos elementos alineados de vástago (7, 8), con medios (9) para acercar y alejar sus extremos adyacentes; incluye medios para permitir una fuga controlada de fluido a través de los conductos (5, 5') del émbolo, constituidos ventajosamente por una ranura (25) practicada en el émbolo (2') o por unas arandelas (12, 13) que se deforman gracias a la existencia de un rebaje (23) en uno de los elementos de vástago. Permite que el asiento y/o el respaldo vuelvan automáticamente a una posición predeterminada cuando el pasajero abandona el asiento.

Description

DISPOSITIVO HIDRÁULICO DE RETORNO AUTOMÁTICO. EN PARTICULAR PARA ASIENTOS DE VEHÍCULOS
La presente invención se refiere a un dispositivo hidráulico de retorno automático, en particular para asientos de vehículos, que permite que el respaldo de cada asiento vuelva por sí mismo a la posición vertical desde cualquier posición inclinada, y/o que los asientos que se han desplazado lateralmente vuelvan a su posición inicial, cuando los pasajeros abandonan los asientos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la mayoría de autobuses, autocares, vagones de ferrocarril y otros medios de transporte colectivo, para mayor comodidad, los pasajeros pueden inclinar a voluntad el respaldo de sus asientos; en algunos casos, también es posible desplazar el asiento lateralmente hacia el pasillo, para alejarlo del asiento adyacente y disponer así de más espacio.
Una vez que los pasajeros han abandonado el vehícu¬ lo, conviene devolver cada uno de los asientos y respaldos a su posición inicial, cosa que la mayoría de veces ha de hacer manualmente el conductor del autocar o el revisor, con la consiguiente pérdida de tiempo.
Se han desarrollado algunos sistemas para que el conductor pueda realizar esta operación de forma conjunta para todos los asientos, pero estos sistemas implican un control eléctrico de cada asiento y una conexión hasta la posición del conductor, y suponen por tanto un coste muy elevado, tanto en material y equipo como en mano de obra para el montaje.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objetivo de la presente invención es resolver el inconveniente mencionado, mediante un dispositivo hidráulico inteligente que sea capaz de devolver automáticamente el asiento a una posición inicial predeterminada, una vez que el pasajero ha abandonado el asiento, y que tenga un coste reducido.
De acuerdo con este objetivo, la presente invención presenta un dispositivo hidráulico de retorno automático, en particular para asientos de vehículos, que comprende un cilindro estanco, que queda dividido en dos cámaras de volumen variable por un émbolo, que dispone de por lo menos un conducto para el paso de un fluido de una cámara a otra, un vastago sobre el cual está montado el citado émbolo, y medios elásticos para empujar el vastago, y en consecuencia el émbolo, en un sentido predeterminado, que tiende a provocar un aumento de presión en una de las cámaras, y se caracteriza por el hecho de que dicho vastago está consti- tuido por dos elementos alineados de vastago, a uno de los cuales es solidario el émbolo, estando dichos elementos de vastago provistos de medios de acoplamiento mutuo ajustable, para acercar y alejar sus extremos adyacentes, y por el hecho de que están previstos medios para permitir una fuga controlada de fluido a través de dicho por lo menos un conducto del émbolo desde una a otra cámara bajo la acción de los citados medios elásticos.
Gracias a estas características, cuando no se aplica una fuerza exterior, el mecanismo vuelve lentamente a una posición predeterminada; por ejemplo, si el dispositi¬ vo está aplicado al respaldo de un asiento de autocar, el respaldo vuelve a la posición vertical desde cualquier posición intermedia cuando el pasajero abandona el asiento. Ventajosamente, dichos medios de acoplamiento mutuo ajustable comprenden una espiga roscada prevista en un
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) extremo de uno de los elementos de vastago, que coopera con un orificio roscado previsto en el extremo adyacente del otro elemento de vastago, y medios para provocar a voluntad del usuario el giro de uno de dichos elementos de manera que los extremos adyacentes de ambos elementos se alejen entre sí, abriendo totalmente los conductos de paso de fluido entre las cámaras.
Cuando el pasajero quiere cambiar la posición de su asiento o respaldo, actúa sobre la unión roscada y libera el paso de fluido entre las cámaras, de manera que el asiento o respaldo se pueden mover a cualquier posición deseada.
En una realización de la invención, dichos medios para permitir una fuga controlada de fluido comprenden medios de apertura y de cierre de los conductos del émbolo cuando los extremos adyacentes de los elementos de vastago se alejan y acercan, respectivamente, constituidos por al menos una arandela de material elásticamente flexible montada alrededor de uno de los elementos de vastago y adyacente a dicho émbolo, y un rebaje practicado en el extremo del otro elemento de vastago, que permite la deformación elástica de la misma como consecuencia de un aumento de presión en una de las cámaras.
En esta realización, se puede producir la fuga controlada de fluido únicamente en un sentido, que corres- ponde por ejemplo al movimiento del respaldo desde su posición inclinada hacia su posición vertical.
Ventajosamente, el dispositivo comprende dos de dichas arandelas dispuestas adyacentes: esta disposición con dos arandelas permite una buena combinación de elasticidad y resistencia.
Las arandelas son preferiblemente de acero templado para resortes.
En una realización del dispositivo con dos arande¬ las de acero templado para resortes, las arandelas pueden tener respectivamente espesores de 0,1 m y 0,3 mm aproxi- madamente.
Ventajosamente, el dispositivo comprende un muelle interior montado entre una cavidad del émbolo y las arande¬ las. Este muelle permite que las arandelas se alejen de los conductos de paso del fluido cuando el pasajero provoca el alejamiento de un elemento de vastago respecto al otro.
En una realización alternativa de la invención, dichos medios para permitir una fuga controlada de fluido comprenden una ranura radial practicada en el émbolo, que pone en comunicación un extremo del conducto para el paso de fluido con una de dichas cámaras.
En este caso, la fuga de fluido se puede producir en ambos sentidos: por ejemplo, si el pasajero abandona el asiento, el respaldo volverá lentamente a la posición inicial, pero si el pasajero empuja con fuerza el respaldo también podrá inclinarlo lentamente. Esta realización tiene la ventaja de ser constructivamente más sencilla.
Preferiblemente, en esta realización alternativa, el conducto de paso de fluido entre una cámara y otra está inclinado con respecto al eje del émbolo, estando uno de sus extremos siempre en comunicación con una de dichas cámaras y estando su extremo opuesto cerrado en su mayor parte por el extremo de uno de los elementos de vastago, y en comuni¬ cación con la otra de dichas cámaras únicamente por dicha ranura, en ausencia de acciones exteriores sobre el disposi¬ tivo.
Según un aspecto importante del dispositivo de la invención, que es del tipo que comprende además medios para la carga de fluido al interior de dicho cilindro y medios de cierre estanco del conjunto una vez completada la operación de carga, dichos medios para la carga de fluido comprenden un orificio de paso axial previsto en uno de los elementos de vastago y un rebaje longitudinal practicado en la espiga roscada del otro elemento de vastago, y por el hecho de que dichos medios de cierre estanco comprenden una bola que
REGLA 26 ajusta contra un alojamiento adecuado mecanizado en el interior de dicho orificio de paso axial, y un tornillo de apriete de la bola contra dicho alojamiento.
El llenado del cilindro queda facilitado por el rebaje longitudinal en la espiga roscada, y el sistema de cierre estanco mediante una bola es mucho más rápido y seguro que los tradicionales sistemas que utilizan tornillos provistos de juntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización. En dichos dibujos, la figura 1 es una vista en alzado, parcialmente seccionada, de una primera realización del dispositivo de acuerdo con la invención; las figuras 2 a 5 son vistas esquemáticas, a escala ampliada, de un detalle del dispositivo de la figura 1, en diferentes posiciones de funcionamiento; la figura 6 es una vista en alzado similar a la figura 1, de una segunda realización del dispositivo de acuerdo con la invención; la figura 7 es una vista esquemática, a escala ampliada, de un detalle del dispositivo de la figura 6 en una posición intermedia del recorrido de vastago; las figuras 8 y 9 son vistas a escala ampliada en alzado lateral y en alzado frontal, respectivamente, del émbolo del dispositivo de las figuras 6 y 7; la figura 10 es una sección esquemática similar a la figura 7, que representa otra realización diferente de los conductos de paso de fluido entre las cámaras y de los medios para permitir una fuga controlada; y
HOJADESUSTITUCIÓN(REGLA26 las figuras 11 y 12 son vistas a escala ampliada en alzado lateral y en alzado frontal, respectivamente, del émbolo correspondiente a la realización de la figura 10.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERIDAS
Como muestra la figura 1, en una primera realiza¬ ción el dispositivo de la invención comprende un cilindro estanco 1, que contiene un fluido adecuado, por ejemplo aceite, en cuyo interior puede deslizar un émbolo 2, que divide el cilindro 1 en dos cámaras 3 y 4 de volumen variable.
El émbolo 2 está provisto de conductos longitudina¬ les 5 para el paso del fluido de una a otra cámara, y está montado sobre un vastago 6, compuesto por dos elementos de vastago 7 y 8 cuyos extremos libres sobresalen del cilindro 1; en el ejemplo representado, el émbolo es solidario al elemento de vastago 8.
El extremo libre del elemento de vastago 8 está asociado al respaldo de un asiento multiposicional (no representado), de manera que, en la posición representada en la figura 1, el respaldo del asiento está en la posición de máxima inclinación, mientras que cuando el émbolo 2 y el elemento de vastago 8 se desplazan hacia la derecha en la figura 1, el respaldo se endereza hasta alcanzar una posición substancialmente vertical.
Los elementos 7 y 8 están acoplados entre sí a través de una unión roscada 9, constituida por una rosca hembra 10 practicada en el extremo del elemento 7 y una rosca macho 11 mecanizada en el extremo del elemento 8. Esta unión roscada es, por ejemplo, del tipo de cuatro hilos, por lo que al someter uno de los elementos de vastago a un pequeño giro, los dos elementos se separan uno de otro.
Como se aprecia mejor en la figura 2, que represen- ta la zona del émbolo 2 y de la unión roscada 9 cuando los
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) elementos de vastago 7 y 8 están separados, entre los elementos 7 y 8 están interpuestas unas arandelas, que en la realización representada son dos arandelas 12,13, montadas con juego alrededor del vastago en la zona de la unión roscada 9. Estas arandelas cierran los conductos 5 del émbolo para impedir el paso de aceite entre las cámaras 3 y 4.
Un muelle 14 está montado en una cavidad practicada en el interior del émbolo 2, de manera que queda comprimido entre el propio émbolo y las arandelas 12,13. La función de este muelle interior 14 es mantener las arandelas 12,13 contra el extremo del elemento de vastago 7 cuando éste queda separado del elemento 8 (ver figura 2).
Exteriormente al cilindro 1 está montado un muelle exterior o de retorno 15, que se apoya por un lado contra un resalte del propio cilindro y por otro lado contra un plato 16 montado solidario al elemento de vastago 8; este muelle 15 tiende por tanto a desplazar el vastago 7,8 y el émbolo 2 hacia la derecha de las figuras, es decir, a empujar el elemento de vastago 8 fuera del cilindro 1. En la figura 1 el muelle 15 está representado en su estado de máxima compresión.
En la figura 1 se representa asimismo una carcasa 17, solidaria al cilindro 1, en cuyo interior puede deslizar el elemento de vastago 7 con interposición de un casquillo de desbloqueo 18. Este casquillo presenta una aleta 19 que es accionada por el pasajero para desbloquear el dispositivo y mover la posición de su asiento, y una ranura longitudinal 20 en la cual puede deslizar un pivote radial 21 solidario al elemento de vastago 7: cuando el pasajero acciona la aleta 19 el casquillo 18 gira, arrastrando el pivote 21 y haciendo girar por tanto el elemento de vastago 7, co o se mencionará más adelante al describir el funcionamiento del dispositivo. En ausencia de fuerzas exteriores (ejercidas por el
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) pasajero), un muelle de torsión 22 mantiene el casquillo de desbloqueo 18 en una posición inactiva.
De acuerdo con la invención, el extremo del elemento de vastago 7 que es adyacente al elemento 8 presenta un rebaje o chaflán 23 (figura 2), que permite una ligera deformación de las arandelas 12,13 para abrir el paso de aceite entre la cámara 4 y la cámara 3 a través de los conductos 5, como se describirá más adelante.
Las arandelas 12 y 13 son de un material relativa- mente flexible, tal como acero templado para resortes, y están diseñadas de manera que puedan deformarse, como muestra la figura 5, y volver posteriormente a su forma original.
En un ejemplo de realización, las arandelas 12 y 13 son de acero F-2131 (norma UNE 36021), de 0,1 mm y 0,3 mm respectivamente. Sin embargo, como se apreciará gracias a la descripción del funcionamiento del dispositivo, las dimen¬ siones de las arandelas están relacionadas con las del muelle de retorno 15. En lugar de dos arandelas, puede ser conveniente en otros casos disponer una única arandela, o incluso tres de ellas de dimensiones adecuadas, siempre teniendo en cuenta que el objetivo es que las arandelas se deformen cuando la presión en la cámara 4, debida a la tensión del muelle 15, no es equilibrada por una fuerza exterior, que normalmente será el peso del pasajero que se apoya en el respaldo del asiento, y que vuelvan a su posición una vez que el aceite ha pasado de la cámara 4 a la cámara 3 y en consecuencia el émbolo 2 se ha desplazado desde la posición representada en la figura 1 hasta el extremo opuesto del cilindro 1.
En la figura 1 están representados, además de los elementos descritos, una serie de complementos habituales en los dispositivos hidráulicos, tales como juntas de estan- queidad, anillos elásticos, etc., que no se han referenciado para no complicar el dibujo.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) A continuación se describirá, a título de ejemplo, el funcionamiento del dispositivo según la invención, con referencia en particular a las figuras 2 a 5, el funciona¬ miento de un dispositivo según la invención cuando está asociado al ajuste de la posición del respaldo de un asiento multiposicional de autocar; sin embargo, el experto en la materia apreciará que el mismo dispositivo se puede aplicar de modo análogo, por ejemplo, en el ajuste de la posición lateral de un asiento. cuando el respaldo del asiento está en posición vertical, el émbolo 2 está situado en el extremo derecho del cilindro 1, de modo que la cámara 3 tiene un volumen máximo y la cámara 4 tiene un volumen mínimo. El muelle 15 está estirado, y ejerce poca fuerza. El aceite no puede pasar de la cámara 3 a la cámara 4 porque las arandelas 12,13 bloquean los conductos de paso 5 del émbolo 2.
En esta situación, si un pasajero desea inclinar el respaldo de su asiento, actúa sobre una palanca (no repre¬ sentada) conectada a la aleta 19 del casquillo de acciona- miento 18 (figura 1), de manera que el casquillo gira y arrastra en rotación el elemento de vastago 7 (gracias al pivote 21 que está acoplado en la ranura 20 del casquillo). El giro del elemento de vastago 7 hace que éste se aleje del elemento de vastago 8, debido a la unión roscada 9 que existe entre ambos; en consecuencia, como muestra la figura 2, las arandelas 12,13 se alejan de los conductos de paso 5 impulsadas por el muelle 14, y el aceite puede fluir desde la cámara 3 hacia la cámara 4 si el pasajero ejerce una fuerza sobre el respaldo (que repercute sobre el extremo libre del elemento de vastago 8).
La figura 2 representa una posición intermedia del respaldo, en un momento en que el pasajero mantiene girado el casquillo de desbloqueo: como indica la flecha A, el vastago se desplazará hacia la izquierda de la figura (y el respaldo se inclinará más) si el pasajero empuja el respal-
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) do, o bien se desplazará hacia la derecha de la figura (y el respaldo se pondrá en posición más vertical) si el pasajero deja de hacer fuerza, porque el vastago está sometido a la fuerza del muelle de retorno 15. Una vez que el pasajero ha fijado la inclinación deseada del respaldo, por ejemplo una posición intermedia, suelta la palanca asociada al casquillo de desbloqueo 18, y el muelle de torsión 22 (figura 1) devuelve el casquillo, y por consiguiente el elemento de vastago 7, a su posición inicial: los dos elementos de vastago 7 y 8 se acercan de nuevo entre sí y las arandelas 12,13 cierran los conductos 5 del émbolo 2, de manera que el paso de aceite entre las dos cámaras 3,4 ya no es posible y el respaldo queda inmovilizado en la posición deseada. Esta situación se representa en las figuras 3 y 4, que corresponden a una posición intermedia y una posición totalmente inclinada del respaldo, respectivamente. Como se puede apreciar, en la posición de la figura 4 el muelle de retorno 15 está totalmente comprimido. En esta situación, el muelle 15 está ejerciendo una fuerza hacia la derecha, sobre el elemento de vastago 8, a través del plato 16, que tiende a empujar el aceite desde la cámara 4 hacia la cámara 3; sin embargo, mientras el pasajero permanece en su asiento, la fuerza que ejerce con la espalda sobre el respaldo (que se traduce en una fuerza hacia la izquierda sobre el elemento de vastago 8) es suficiente para equilibrar la fuerza del muelle 15, y el respaldo permanece inclinado.
Cuando el pasajero abandona su asiento, la fuerza del muelle 15 ya no es equilibrada, y poco a poco vence la resistencia de las arandelas 12,13, que se deforman (gracias a la existencia del rebaje 23) como muestra la figura 5, y permiten el paso de aceite de la cámara 4 hacia la cámara 3, de manera que el vastago se desplaza hacia la derecha como indica la flecha B y el respaldo vuelve lentamente a la
HOJA DESUSTITUCIÓN(REGLA 26 posición vertical.
El tiempo de retorno del respaldo a la posición vertical se puede regular con un diseño adecuado del muelle de retorno y del número y la resistencia de las arandelas. Las figuras 6 a 9 se refieren a una segunda realización del dispositivo. En estas figuras, los elementos equivalentes a los del dispositivo representado en las figuras 1 a 5 mantienen los mismos números de referencia.
En esta segunda realización, como se muestra en la figura 6, el elemento de vastago 8 es más largo, y el muelle 15 está montado directamente alrededor de éste, con interpo¬ sición de un casquillo de guiado 24.
Sin embargo, la principal diferencia entre esta segunda realización y la que se ha descrito anteriormente consiste en los medios para permitir la fuga controlada de fluido entre las cámaras 3 y 4.
Como se representa con más detalle en las figuras 7 a 9, en este caso el émbolo 2' está provisto de un único conducto 5', que está inclinado respecto al eje del émbolo, y que desenboca, por un lado, en la cámara 4 y, por otro lado, contra el extremo del elemento de vastago 7. Por lo tanto, de modo análogo a la realización anterior, cuando el usuario acciona el mecanismo de desbloqueo de la posición del respaldo y, en consecuencia, el elemento de vastago 7 gira y se separa del elemento de vastago 8 y del émbolo 2' (por efecto de la unión roscada 9), se abre la comunicación entre las cámaras 3 y 4 a través del conducto 5' : entonces, el usuario puede inclinar el respaldo presionando sobre el mismo o bien hacer que vuelva a la posición vertical empujado por el muelle 15.
Los medios para permitir una fuga controlada de fluido entre las cámaras 3 y 4 consisten en este caso en una ranura 25 mecanizada en una de las caras de embole 2', que se ha representado exagerando su profundidas y anchura, para mayor claridad, en las figuras 7 a 9. Esta última es una
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) vista tomada desde la izquierda de la figura 8.
La ranura 25 constituye una comunicación permanente entre la cámara 3 y el conducto 5' del émbolo; su dimensión es tal que la presión ejercida por un pasajero apoyado en el respaldo de la butaca es suficiente para evitar el paso de fluido a través de la ranura, por lo que en estas circuns¬ tancias el respaldo se mantiene en la posición fijada por el usuario; sin embargo, en ausencia de una fuerza exterior sobre el respaldo, la presión en la cámara 4 debida a la acción del muelle 15 provoca un pequeño flujo de fluido desde la cámara 4 a la cámara 3, a través del conducto 5' y la ranura 25, de manera que el respaldo vuelve, igual que en el caso anterior, a la posición vertical.
La existencia de la ranura 25 implica también que si un usuario presiona con fuerza el respaldo, puede llegar a inclinarlo lentamente sin actuar sobre el mecanismo de desbloqueo; sin embargo, la ranura 25 y la fuerza del muelle 15 se dimensionan de modo que esto ocurra únicamente si se ejerce una fuerza importante, para que no haya peligro de que el respaldo baje lentamente durante su utilización nor¬ mal.
La forma y dimensión de la ranura puede ser cualquiera, dependiendo de la rigidez escogida para el muelle 15 y de otros parámetros de diseño; a título de ejemplo, para un caso concreto se ha utilizado una ranura de sección triangular de 0,07 mm de profundidad.
Las figuras 10 a 12 corresponden a una tercera realización de la invención. En este caso la unión entre los dos elementos de vastago, además de una parte roscada 9 de estructura y función idénticas a las de los casos anterio¬ res, presenta una parte lisa 9'' que garantiza una buena alineación de los dos elementos; el émbolo 2'' está entonces montado a presión sobre el elemento de vastago 3, en lugar de estar atornillado como en las realizaciones anteriores. El émbolo 2' ' presenta también un conducto 5' ' para
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26 el paso de fluido entre las dos cámaras, que en este caso está constituido por una ranura longitudinal practicada en la pared cilindrica interior del émbolo, y que comunica, por un lado, con una ranura radial 31 que desemboca en la cámara 4 y, por otro lado, con una ranura anular 32, a través de una pequeña ranura radial 33.
En la cara del émbolo 2'' que presenta la ranura anular 32, existe asimismo un asiento 34 (figura 11) para una arandela 35 relativamente elástica (figura 10) que normalmente cierra el paso de aceite entre la cámara 3 y la ranura anular 32. Esta arandela 35 tiene una función similar a la de las arandelas 12,13 descritas en la primera realiza¬ ción de la invención: en ausencia de fuerzas exteriores, el paso de aceite desde la cámara 3 hacia la cámara 4 es imposible, debido a la obturación de la arandela 35, mientras que el paso de aceite desde la cámara 4 hacia la cámara 3 (y por lo tanto el desplazamiento del vastago hacia la derecha en la figura 10) es posible gracias a la elasti¬ cidad de la arandela 35, que puede deformarse elásticamente, de modo similar al descrito para las arandelas 12,13 de la primera realización, por efecto de la fuerza ejercida por el muelle 15 (figuras 1 y 6).
En esta situación (que no se ha representado, por ser análoga a la que muestra la figura 5 para la primera realización), el paso de fluido a través de la ranuras 31, el conducto 5'' y las ranuras 32 y 33 está limitado por las pequeñas dimensiones de la ranura radial 33; en consecuen¬ cia, el respaldo vuelve a la posición vertical lentamente. Adyacente a la arandela 35 está prevista otra arandela 36, de menor diámetro exterior, para separar de la ranura 32 el punto de aplicación de fuerza sobre la arandela 35. facilitando así la deformación de ésta. Alternativamen¬ te, para el mismo efecto se podría rebajar el extremo del elemento de vastago 7. Las arandelas 35,36 y las ranuras del émbolo forman
UCIÓN(REGLA 26) parte, en este caso, de los medios para permitir una fuga controlada de fluido desde la cámara 4 a la cámara 3. La configuración anular de la ranura 32 permite aumentar y distribuir circunferencialmente la fuerza sobre la arandela 35, facilitando la deformación elástica de ésta.
Igual que en los casos anteriores, cuando el pasajero desea cambiar la posición de su respaldo actúa indirectamente sobre la unión roscada 9, provocando el alejamiento de los extremos adyacentes de los elementos de vastago 7 y 8 y la separación de la arandela 35 de su asiento 34, de modo que el fluido puede circular libremente entre las cámaras 3 y 4 a través de la ranura anular 32, el conducto 5'' y la ranura radial 31. El pasajero empuja el respaldo para inclinarlo (venciendo la fuerza ejercida por el muelle 15), el aceite circula hacia la cámara 4, y el vastago se desplaza hacia la izquierda (inclinación del respaldo) .
Se debe notar que en la figura 10 no se han respetado las proporciones geométricas del émbolo, a fin de hacer el dibujo más inteligible.
El dispositivo de la invención también comprende medios para la carga de fluido al interior del cilindro y medios de cierre estanco del conjunto una vez completada la operación de llenado: con referencia a las figuras 1 y 6, se describirán a continuación dos posibles realizaciones de los mismos.
En las figuras 1 y 6, se puede apreciar que el elemento de vastago 7 está perforado longitudinalmente, de manera que la carga de fluido al cilindro se realiza a través del mismo una vez montados el émbolo, el vastago y los elementos de estanqueidad.
En el caso de la figura 1. el fluido penetra lentamente en el cilindro a trav.'-t e la unión roscada 9; pero, preferiblemente, en uno de los elementos de ésta hay practicado un plano fresado o una ranura 26, como se muestra
»0 A DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) en la figura 6, que facilita el paso de fluido hacia el interior del cilindro y la salida de aire hacia el exterior. Una vez llenado el cilindro, se procede a cerrar de forma estanca el conjunto. Para ello, se puede recurrir (figura 1) a un tornillo 27 provisto de una parte de la caña lisa y una ranura circunferencial en la que se aloja una junta de estanqueidad 28.
Sin embargo, es preferible una disposición como la representada en la figura 6, que comprende una bola 29 que se deja caer en el interior del elemento de vastago 7, desplaza el fluido sobrante y queda apoyada a estanqueidad contra un asiento adecuado, formado en la pared del mismo. A continuación se coloca un tornillo 30, que presiona la bola manteniéndola en posición. Aunque este último sistema de cierre se ha repre¬ sentado y descrito con referencia a la figura 6, es evidente que se puede aplicar de manera idéntica a un dispositivo como el de la figura 1.
Finalmente, se debe mencionar que el sistema de accionamiento para desbloquear el dispositivo, constituido por el casquillo 18 con la aleta 19 y el muelle de torsión 22 en la figura 1, se puede también realizar de modo diferente: en el caso de la figura 6, el casquillo 18 tiene una aleta 19'que está asociada a un cable de tracción (no representado) unido a la palanca que utiliza el usuario, estando constituido el sistema de retorno del casquillo por un muelle helicoidal (no representado) que trabaja a compresión entre la aleta 19' y la carcasa 17 del dispositi¬ vo. Alternativamente, el elemento de vastago 7 podría no estar perforado axial ente (como se puede apreciar en la parte izquierda de la figura 10), lo que facilita su mecani¬ zado, y la carga de fluido se podría realizar desde la cámara 4 durante el montaje del conjunto, a medida que se introducen en el cilindro 1 los dos elementos de vastago
HQJlDESUSTITUCIÓN(REGLA26) previamente acoplados entre sí.
Como puede apreciarse, el dispositivo descrito es un mecanismo inteligente, que devuelve automáticamente el asiento a una posición inicial determinada cuando no hay ningún pasajero ocupando el asiento.
El mismo problema técnico descrito en la presente memoria, es decir, que un elemento mecánico accionado hidráulicamente vuelva por sí mismo a una posición predeter¬ minada en ausencia de una fuerza exterior, se presenta en muchos otros campos de la técnica, por lo que la invención no se limita necesariamente al ámbito de los asientos de vehículos.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. Dispositivo hidráulico de retorno automático, en particular para asientos de vehículos, que comprende un cilindro estanco (1), que queda dividido en dos cámaras de volumen variable (3,4) por un émbolo (2,2'), que dispone de por lo menos un conducto (5,5') para el paso de un fluido de una cámara a otra, un vastago (7,8) sobre el cual está montado el citado émbolo, y medios elásticos (15) para empujar el vastago, y en consecuencia el émbolo, en un sentido predeterminado, que tiende a provocar un aumento de presión en una de las cámaras, caracterizado por el hecho de que dicho vastago está constituido por dos elementos alineados de vastago (7,8), a uno de los cuales (8) es solidario el émbolo (2,2'), estando dichos elementos de vastago provistos de medios (9) de acoplamiento mutuo ajustable, para acercar y alejar sus extremos adyacentes, y por el hecho de que están previstos medios para permitir una fuga controlada de fluido a través de dicho por lo menos un conducto (5,5') del émbolo desde una a otra cámara bajo la acción de los citados medios elásticos (15).
2. Dispositivo hidráulico según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos medios de acoplamiento mutuo ajustable (9) comprenden una espiga roscada prevista en un extremo de uno (8) de los elementos de vastago, que coopera con un orificio roscado previsto en el extremo adyacente del otro (7) elemento de vastago, y medios para provocar a voluntad del usuario el giro de uno (7) de dichos elementos de manera que los extremos adyacen¬ tes de ambos elementos (7,8) se alejen entre sí, abriendo totalmente los conductos (5,5') de paco de fluido entre la cámaras (3,4) .
3. Dispositivo hidráulico según las reivindicacio-
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) nes 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dichos medios para permitir una fuga controlada de fluido comprenden medios de apertura y de cierre de los conductos del émbolo cuando los extremos adyacentes de los elementos de vastago se alejan y acercan, respectivamente, constituidos por al menos una arandela (12,13) de material elásticamente flexi¬ ble montada alrededor de uno de los elementos de vastago (8) y adyacente a dicho émbolo (2), y un rebaje (23) practicado en el extremo del otro elemento de vastago (7), que permite la deformación elástica de la misma como consecuencia de un aumento de presión en una (4) de las cámaras.
4. Dispositivo hidráulico según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que comprende dos de dichas arandelas (12,13), dispuestas adyacentes.
5. Dispositivo hidráulico según las reivindicacio¬ nes 3 o 4, caracterizado por el hecho de que dichas arande¬ las (12,13) son de acero templado para resortes.
6. Dispositivo hidráulico según las reivindicacio¬ nes 4 y 5, caracterizado por el hecho de que las arandelas (12,13) tienen respectivamente espesores de 0,1 mm y 0,3 mm aproximadamente.
7. Dispositivo hidráulico según cualquiera las rei¬ vindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende un muelle interior (14) montado entre una cavidad del émbolo (2) y las arandelas (12,13).
8. Dispositivo hidráulico según las reivindicacio¬ nes 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dichos medios para permitir una fuga controlada de fluido comprenden una ranura radial (25) practicada en el émbolo (21), que pone en comunicación un extremo del conducto (51) para el paso de
HOJA DESUSTITUCIÓN(REGLA26) fluido con una (3) de dichas cámaras.
9. Dispositivo hidráulico según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el conducto (5') de paso de fluido entre una cámara y otra está inclinado con respecto al eje del émbolo (2'), estando uno de sus extremos siempre en comunicación con una (4) de dichas cámaras y estando su extremo opuesto cerrado en su mayor parte por el extremo de uno (7) de los elementos de vastago, y en comunicación con la otra (3) de dichas cámaras únicamente por dicha ranura (25), en ausencia de acciones exteriores sobre el dispositivo.
10. Dispositivo hidráulico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios para la carga de fluido al interior de dicho cilindro y medios de cierre estanco del conjunto una vez completada la operación de carga, caracterizado por el hecho de que dichos medios para la carga de fluido comprenden un orificio de paso axial previsto en uno (7) de los elementos de vastago y un rebaje longitudinal (26) practicado en la espiga roscada del otro (8) elemento de vastago, y por el hecho de que dichos medios de cierre estanco comprenden una bola (29) que ajusta contra un alojamiento adecuado mecanizado en el interior de dicho orificio de paso axial, y un tornillo (30) de apriete de la bola contra dicho alojamiento.
HOJADESUSTITUCIÓN(REGLA26)
PCT/ES1996/000012 1995-01-31 1996-01-26 Dispositivo hidraulico de retorno automatico, en particular para asientos de vehiculos WO1996023987A1 (es)

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