"ÁRBOL TELESCÓPICO PARA COLUMNAS DE DIRECCIÓN EN VEHÍCULOS DE AUTOMÓVILES CON SISTEMA DE DESLIZAMIENTO CON
CONTROL DE CARGA"
La invención se refiere a υn sistema de control de deslizamiento con control de carga, los cuales tienen lugar en los árboles telescópicos, aplicados a columnas de dirección de automóviles formados por un miembro hembra y un miembro macho, en forma de segmentos tubulares enchufados unos en el interior del otro, los cuales van dotados en sus superficies de contactos, es decir la superficie lateral exterior del miembro macho y la superficie lateral interior del miembro hembra de una sucesión de nervaduras y regatas longitudinales que ajustan entre sí posibilitando el giro solidario de dichos segmentos .
La presente invención esta referida a aquellos sistemas telescópicos que experimentan un desplazamiento longitudinal de un miembro respecto al otro (del macho respecto a la hembra), bajo unas condiciones de carga controlables, que pueden aparecer bien al activar el mecanismo de regulación telescópica, cuando se desea variar la altura del volante con respecto al conductor, o bien se busca facilitar el montaje del conjunto sobre el vehículo, o finalmente también ante el impacto que sufre el sistema de la dirección cuando se pretende comprobar su comportamiento como sistema de seguridad del vehículo al cual va acoplado.
Para cumplir los anteriores requisitos y condicionantes técnicos se ha diseñado que entre la citada superficie lateral interior del miembro y la superficie lateral del miembro macho, dotados ambos de las correspondientes regatas longitudinales, que afectan a su superficie lateral existan un conjunto de rodillos sujetos
mediante los correspondientes caequillos que permitan el cumplimiento de los citados requisitos técnicos y características de funcionamiento anteriormente explicadas. El sistema que se presenta, garantiza la acción de control de carga comentado anteriormente a la vez que facilita la absorción de las posibles holguras existentes entre el miembro macho y el miembro hembra, además de conseguir que ni el movimiento relativo entre dichos miembros, ni el valor ajustado para la carga que lo ocasiona, resultan afectados por causa de los pares de torsión originados por el giro a que se ven sometidos dicho miembro macho y miembro hembra.
Resulta pues obvio, para cualquier aplicación que la propuesta actual mantiene la facultad ya comentada en patentes anteriores del mismo titular, como las nQ9202654, 9300654, 9500177 y 9600871, de mantener constante el esfuerzo necesario para el desplazamiento relativo entre los dos componentes del árbol telescópico, a lo largo de todo el recorrido de dicho desplazamiento, de manera que el conjunto adquiera un cierto comportamiento de freno o amortiguador frente a la carga aplicada.
Aunque el sistema preconizado ha sido ideado para ser empleado de modo directo, concretamente en las columnas de dirección presentes en los vehículos automóviles no se descarta su posible integración en otras aplicaciones debido a su simplicidad y fácil funcionamiento.
Respecto a la posibilidad de que el sistema preconizado sirva como de seguridad del vehículo, esta posibilida se ve habilitada gracias a la par icularidad de ese sistema de poder actuar como υn freno o amortiguador, tanto en las situación extendida como en la situación comprimida, absorbiendo la energía liberada en caso de choque, a la vez que se mantienen constante el esfuerzo necesario para el desplazamiento relativo entre
los miembros integrantes del árbol telescópico, durante la totalidad del recorrido durante dicho desplazamiento.
Adicional ente la presente invención tiene además la posibilidad de facilitar la corrección de holgura que aparece habitualmente entre varios segmentos tubulares integrantes de los árboles telescópicos, evitando el juego indeseable que influye en la producción posterior de ruidos y vibraciones durante la marcha del vehículo evitando de este modo que el árbol telescópico sea un elemento que conduzca dichas vibraciones, para que no puedan repercutir en el volante de la dirección y por tanto sobre el usuario, además de afectar al perfecto un funcionamiento del conjunto .
Por otro lado el mecanismo conceptual que se propone tiene en consideración, también la importancia que pudiera tener del par torsor que debe aplicarse para el giro del árbol telescópico en su conjunto, sobre el anteriormente mencionada carga de deslizamiento entre los dos miembros con desplazamiento relativo, de manera que un dispositivo integrante de este mecanismo permite independizar, casi por completo, dicho par de giro de la acción longitudinal del movimiento provocado por la carga axial, de forma que resulte mínimo el efecto causado por dicho par-
La invención preconizada destaca por la facilidad del montaje del conjunto, empleándose para ello pocos elementos auxiliares y accesorios, y en cualquier caso su gran simplicidad en cuanto a su ensamblaje se refiere además de apenas incrementar tanto el peso del conjunto como el coste del sistema resulta insignificante frente a las ventajas que lleva incorporadas.
La presente invención tiene precisamente como otro objetivo adicional el presentar υn sistema de control de carga ideado que no solo resulta perfectamente capaz de regular el esfuerzo durante el desplazamiento relativo
entre los componentes del árbol telescópico de la. columna de dirección, sino que permite un óptimo desarrollo del movimiento mediante la solidarizasen de todas las piezas móviles entre sí, unas con respecto de otras, minimizando las holguras y la influencia del par torsor que aparece con motivo del giro, además de avalar que la disposición mecánica, propuesta se muestre eficaz a la. vez que resulta, de gran simplicidad y bajo coste.
Otros detalles y características de la. presente invención se irán poniendo de manifiesto en el transcurso de la descripción que a. continuación se da, en la que se hace referencia a. los dibujos que esta memoria se acompañan en los que, de manera un tanto esquemática, se representan los detalles preferidos. Estos detalles se dan a. título de ejemplo, haciendo referencia a. un caso posible de realización práctica, pero no qued limitado a los detalles que ahí se exponen; por tanto est descripción debe ser considerada desde punto de vista ilustrativo y sin limitaciones de ningun clase. Sigue a continuación una relación de los diversos elementos que se citan en la. descripción que sigue y figuras que se acompañan: (10) miembro tubular hembra, (11) miembro tubular macho,. (12) embocadura, (13) regatas longitudinales, (14) horquilla, (15) franjas longitudinales, (16) franjas longitudinales, (17) regatas longitudinales, (18) horquilla, (19) regulador, (20) cabota, (21) zona cilindrica, (22) cierre, (23) protuberancias, (24) elemento de ajuste, (25) cuerpo, (26) tetones, (27) rodillos, (28) casquillo. La figur nQ 1 es una perspectiva de un despiece explosionado en el que se encuentran las piezas principales que intervienen en el sistema objeto de l presente invención.
La figura. nQ 2 es una perspectiva espacial del montaje
parcial, correspondiente también al mismo ejemplo del árbol telescópico, en el cual se representan las piezas más significativas, con el fin de clarificar en mayor grado la situación real relativa a las mismas, La figura nQ 3 es una sección longitudinal frontal en alzado del conjunto del árbol telescópico una vez montado donde se aprecia la situación final de todas las piezas.
En una de las realizaciones preferidas de lo que es el objeto de la presente solicitud, y tal y como puede verse en la figura nQ 1 , el árbol telescópico está formado por υn miembro tubular hembra (10) que finaliza por uno de sus extremos en la horquilla (14), mientras que por su embocadura (12) se aprecia que su superficie lateral esta afectada por un conjunto de regatas longitudinales separadas por unas franjas longitudinales (15),
El miembro tubular macho (11) presenta una zona cilindrica uno de cuyo extremos se prolonga, según una horquilla ( 18 ) .
La superficie lateral de (11) se ve afectada por una distribución regular de franjas longitudinales (16) entre unas regatas longitudinales (17),
Merced a la previsión en las superficies laterales interior y exterior de (10) y (11) respectivamente de las regatas (13) en las franjas (15) en combinación con las franjas (16) y las regatas (17) es posible el deslizamiento relativo longitudinal entre ambas piezas (10) y (11),
Para prevenir las holguras y por lo tanto poder absorber las mismas que pudiera haber y existir entre el miembro tubular hembra (10) y el miembro tubular macho (11) se han diseñado los elementos de ajuste (24), los cuales tal y como puede verse en la figura n_Q 1 están formados por υn cuerpo longitudinal sensiblemente prismático en cuyos vértices se encuentran los tetones (26), véase figura nQ 1, Los elementos de ajuste (24) que pueden ser de
plástico u otro material de características similares está diseñado para permitir la sujeción de los rodillos o agujas (27), los cuales pueden estar fabricados por material de acero duro y acabado pulido especular, con el fin de hacer posible el giro relativo entre las piezas (10) y (11) de la manera más fácil posible.
Este elemento de ajuste (24) permite la absorción de holguras que pudieran tener entre las piezas (10) y (11), entre el par torsor origen del giro que tiene lugar durante el funcionamiento habitual de todo el conjunto del árbol telescópico, mediante el autoalineamiento de las indentaciones que presenta esta pieza para permitir su adecuación, durante dicho giro, a las correspondientes regatas y nervaduras presentes, tanto en el miembro hembra (10) co o en el macho (12), sobre los cuales se asienta, al servir como pieza intermedia entre ambos.
Por otro lado, para regular el giro y el deslizamiento se ha ideado el regulador (19) - véase figura nQ 1 - el cual está formado por una σabota (20) sensiblemente cilindrica que se prolonga en otra zona cilindrica de menor diámetro (21), dicho regulador irá alojado en el extremo deslizante del miembro macho (11) y su función será la de forzar la precarga o situación de doblado o alaveo del elemento (24), de forma que el deslizamiento entre las piezas (10) y (11) se realice de manera controlada, a través de la carga de fricción ocasionada por el elemento de ajuste (24) en su contacto con el miembro hembra (11) bajo el esfuerzo creado por la carga predeterminada.
Para qυe resulte posible la precarga mencionada anteriormente, ocasionada por el sistema de regulación logrado a través del regulador (19) sobre el elemento de ajuste (24), la pieza (22) actúa como cierre, opuesta al regulador (19) y asentada sobre el miembros macho (11), de manera que su longitud le permite el estar apoyado por la
horquilla por un lado y por el σasquillo de plástico por el otro extremo.
También en la figura nQ 1 se detalla la posibilidad de que el casquillo o elemento de ajuste (24) pueda estar constituida a su vez por elementos simples, (24-25-26), cuya combinación puede conferir al conjunto la forma más adecuada en cada caso posible, además de hacer realidad de manera óptima las distintas funciones asignadas a dicha pieza ( 24 ) : - Poseer de forma precisa, la capacidad de sujeción conveniente para los rodillos o agujas (27), cuyo número, forma y dimensiones variará según cada uno de los casos mencionados anteriormente, de manera que se realice la transmisión de giro entre las piezas o miembros macho (11) y hembra (10),. sin ningún problema, tanto en relación con la eficacia de la consecución del movimiento en sí, como en lo referente a una miniminación de ruidos y vibraciones, gracias a lo cual se evita todo posible contacto metálico entre las diferentes piezas. - Presentar la necesaria y requerida carga de fricción con el miembro macho (11) y miembro hembra (10), mediante el propio alabeo elástico originado por la precarga aplicada a través de la regulación ofrecida por medio del regulador (15). - Evitar la presencia de holguras entre el miembro hembra (10) y el macho (11), mediante el asentamiento adecuado de los dientes elásticos que incorpora cada uno de los elementos de (24), los cuales de acoplan a las regatas longitudinales y franjas longitudinales previstas en ambos, ajustándose los mismos en todos los casos y de acuerdo con el grado de par de giro qυe se aplique sobre las mismas.
Todo lo anterior se hace posible gracias a la elasticidad inherente al material del elemento de ajuste (24), que posibilita que el sistema formado por el miembro
macho (11), el miembro hembra (10) y el elemento de ajuste (24) conjuntamente con los rodillos (27) se configura como una unidad rígidamente constituida, tal y como podrá deducirse al observar la figura nQ 2. Por otro lado en la figura nQ 3 se muestra un montaje de las distintas piezas que constituyen el árbol telescópico en su posición correspondiente una vez concluido su montaje, encontrándose lista para cumplir su misión de una manera óptima y eficaz, durante el funcionamiento del conjunto, presentándose asimismo un nuevo elemento, el casqυillo de retención (8), cuya finalidad principal consiste en servir de cierre todo el conjunto, evitando el posible desenmangue del montaje, fundamentalmente entre los dos miembros tubulares (10) y (11) a la vez que pudiera servir de obturador ante la posible presencia de grasa lubrificante entre las piezas deslizantes .
Tal y como puede verse en la figura nQ 3 el casqυillo (28) cuya finalidad, principal consiste en servir de cierre a todo el conjunto evita el posible desenmangue del montaje, fundamentalmente entre los dos miembros tubulares, el miembro macho (11) y el miembro hembra (10). a la vez que pudiera servir de obturador ante la posible presencia de grasa lubrificante entre las piezas deslizantes anteriormente citadas.
Co o puede observarse en dicha figura nQ 3 este casqυillo (28) pudiera ir fijado de forma lateral, como en esta, figura nQ 3, axial o de cualquier otra forma, al miembro tubular hembra (10), bien mediante υn montaje a presión, con υn número determinado de muescas a presión, como se presenta en el ejemplo adjunto, o bien a través de otros elementos auxiliares de fijación, dejando abierta la posibilidad de permitir que este casquillo sea también desmontable o no.
Aunque las distintas piezas integrantes del sistema pudieran ser de cualquier material, según el tipo de aplicación donde vaya a emplearse, principalmente los elementos (24), (22) y (28), deberán ser diseñados de forma que cumplan de modo óptimo con las funciones que tienen asignadas a la vez que colaboran a que todo el conjunto completo resulte lo más ligero y barato posible.
Descrito suficientemente en que consiste la presente Patente en correspondencia con los planos adjuntos, se comprende que podrá introducirse en la mismo cualesquiera modificaciones de detalle se estimen convenientes siempre y cuando las variaciones que se introduzcan, no altere su esencia que queda resumida en las siguientes Reivindicaciones .