ES2599262T3 - Columna de dirección para un vehículo de motor - Google Patents
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Abstract
Columna de dirección para un vehículo de motor, que puede ajustarse en al menos una dirección de graduación (1, 2), en donde para el ajuste en la dirección de graduación (1, 2) o en al menos una de las direcciones de graduación (1, 2) está previsto un accionamiento de husillo (14, 34) accionado por un motor de accionamiento (15, 35), que presenta un husillo roscado (16, 36) que se extiende en una dirección axial, caracterizada porque el motor de accionamiento (15, 35) está unido a una parte (9) que soporta el motor de accionamiento (15, 35) de la columna de dirección a través de una unidad de amortiguación (20, 40), la cual presenta una parte de unión primaria (21) con una primera superficie de asiento (21d) y una parte de unión secundaria (22) con una segunda superficie de asiento (22c), en donde la primera y la segunda superficie de asiento (21d, 22c) están distanciadas una de la otra en la dirección axial del husillo roscado (16, 36), y entre la primera y la segunda superficie de asiento (21d, 22c) se encuentra un material de amortiguación elastomérico o viscoelástico.
Description
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Columna de direccion para un vehfculo de motor
La invencion se refiere a una columna de direccion para un vehfculo de motor, que puede desplazarse en al menos una direccion de graduacion, en donde para graduar en la direccion de graduacion o en al menos una de las direcciones de graduacion esta previsto un accionamiento de husillo accionado por un motor de accionamiento, que presenta un husillo roscado que se extiende en una direccion axial.
En las columnas de direccion graduables para vehfculos de motor, el husillo de direccion que soporta el volante y con ello tambien el volante pueden graduarse con relacion a una parte de montaje, a traves de la cual la columna de direccion puede fijarse a la carrocerfa del vehfculo de motor, lo que representa una funcion de comodidad de la columna de direccion. A este respecto las posibilidades de graduacion habituales son una graduacion longitudinal y/o una graduacion en altura o inclinacion. Ademas de las columnas de direccion graduables, en las que la graduacion se lleva a cabo manualmente despues de abrir un mecanismo de sujecion, tambien se conocen columnas de direccion graduables electricamente. En estas la graduacion en la direccion de graduacion de la graduacion longitudinal y/o en la direccion de graduacion de la graduacion en altura o inclinacion se realiza por motor mediante al menos un motor de accionamiento. Una configuracion usual preve a este respecto que el motor de accionamiento forme parte de un accionamiento de husillo. Los accionamientos de husillo, que tambien reciben el nombre de transmision de elevacion o transmision de husillo, presentan para convertir un movimiento giratorio en un movimiento de traslacion un husillo roscado, sobre cuya rosca exterior esta dispuesta una tuerca roscada. O bien mediante el motor de accionamiento se acciona la tuerca roscada a traves de unos elementos de engranaje correspondientes y se gradua axialmente el husillo roscado, mediante el giro de la tuerca roscada, o se acciona el husillo roscado y se gradua axialmente la tuerca de husillo mediante el giro del husillo roscado. El accionamiento de la tuerca roscada o del husillo roscado se realiza en general mediante un tornillo sin fin dispuesto sobre un arbol de motor, que engrana con un dentado de tornillo sin fin, que esta dispuesto sobre el perfmetro exterior de la tuerca de husillo (en el caso del accionamiento de la tuerca de husillo) o sobre el perfmetro exterior de una rueda dentada unido rfgidamente al husillo roscado (en el caso de un accionamiento del husillo roscado).
Del documento DE 10 2007 039 361 A1 se deduce por ejemplo una columna de direccion graduable electricamente con un accionamiento de husillo.
Un problema general de las columnas de direccion graduables electricamente consiste en reducir los ruidos durante la graduacion. El documento DE 10 2006 036 183 B4 propone con este fin una transmision por correa, que separa mediante transmision el motor de accionamiento electrico acusticamente del engranaje de graduacion. El documento 10 2009 057 388 propone una amortiguacion de vibraciones activa accionada piezoelectricamente. Ambas tecnologfas son muy complicadas y caras.
En la columna de direccion graduable electricamente conocida del documento EP 1 486 395 B1 esta prevista, sobre la tuerca de husillo graduable axialmente del accionamiento de husillo, una parte de transmision con una cabeza esferica, que penetra en un manguito cilfndrico. Este esta dotado de un revestimiento elastomerico, con lo que se consigue tambien una reduccion de ruidos. Tambien esta tecnica es compleja, ya que la gufa, con la que la tuerca de husillo transmite el movimiento a la parte de columna de direccion graduable, debe estar configurada con mucha precision para evitar tableteos y aprisionamientos. Tambien esta limitada la atenuacion de ruidos conseguida mediante la configuracion mostrada en este documento.
Del documento WO 2010/069434 A1 se deducen unos ejemplos de realizacion de columnas de direccion graduables electricamente, en donde para reducir ruidos una parte de carcasa, en especial de un motor de accionamiento electrico, y/o una parte de sujecion estan fabricadas con una chapa realizada como material compuesto, en donde el material compuesto presenta una primera capa metalica y una segunda capa metalica, entre las que esta dispuesta una capa de un material viscoelastico o un elastomero.
La tarea de la invencion consiste, en el caso de una columna de direccion de la clase citada al comienzo, en proporcionar una atenuacion de ruidos sencilla, economica y efectiva. Esto se consigue conforme a la invencion mediante una columna de direccion con las caracterfsticas de la reivindicacion 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a unos perfeccionamientos ventajosos de la invencion.
En la columna de direccion conforme a la invencion la columna de direccion puede graduarse en al menos una direccion de graduacion mediante un accionamiento de husillo accionado por un motor de accionamiento, en donde el motor de accionamiento esta unido a una parte portadora de la columna de direccion a traves de una unidad de amortiguacion. La unidad de amortiguacion comprende una parte de union primaria que presenta una primera superficie de asiento, y una parte de union secundaria que presenta una segunda superficie de asiento. La primera y la segunda superficie de asiento estan distanciadas una de la otra en la direccion axial del husillo roscado. Entre la primera y la segunda superficie de asiento se encuentra un material de amortiguacion elastomerico o viscoelastico, que esta en contacto con la primera y la segunda superficie de asiento. En el caso de una fuerza o componente de fuerza que actue sobre el dispositivo de amortiguacion, que actue en la direccion axial del husillo roscado en el sentido de una aproximacion de la primera y de la segunda superficie de asiento, se aplica presion al material de
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amortiguacion dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento. Al aplicar una carga al material de amortiguacion, sin embargo, la rigidez de la unidad de amortiguacion es ventajosamente mayor (es decir, es mayor la fuerza contrapuesta a una aproximacion de la primera y de la segunda superficie de asiento) que en el caso de aplicar un empuje (=carga por cizallamiento) al material de amortiguacion, es decir, en el caso de una fuerza o componente de fuerza que actue en el sentido de un desplazamiento de la parte de union primaria con relacion a la segunda en una direccion perpendicular a la direccion axial del husillo roscado. De este modo se consigue un comportamiento del sistema anisotropo.
De este modo pueden mantenerse reducidas las vibraciones aplicadas por el accionamiento de husillo a la columna de direccion, en donde el acoplamiento del accionamiento de husillo a la parte de la columna de direccion que soporte el motor de accionamiento puede estar configurado aun asf de forma relativamente rfgida. En otras palabras, se consigue un desacoplamiento elastico del accionamiento de husillo que presenta el motor de accionamiento, al mismo tiempo que se mantiene la rigidez en la direccion de fuerza principal (= direccion axial del husillo roscado). El mantenimiento de la rigidez en la direccion de fuerza principal tiene una importancia fundamental, ya que en caso contrario podrfa influirse negativamente en la graduacion y en la sensibilidad de conduccion del conductor.
Una de las partes de union, por ejemplo la parte de union primaria, esta unida ventajosamente al motor de accionamiento directa o indirectamente de forma rfgida o articulada, mientras que la otra parte de union, por ejemplo la parte de union secundaria, esta unida a la parte que soporta el motor de accionamiento directa o indirectamente de forma rfgida o articulada.
Las perpendiculares a las superficies de la primera y segunda superficie de asiento estan situadas de forma preferida mutuamente en paralelo, pero estan dirigidas en sentidos contrapuestos, en donde las partes de union presentan en especial respectivamente un segmento configurado en forma de placa, que es perpendicular a la direccion axial del husillo roscado y presenta la respectiva superficie de asiento.
El material de amortiguacion dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento presenta ventajosamente una capa configurada en forma de placa, que esta situada en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado y cuyas dos superficies laterales, distanciadas en la direccion axial del husillo roscado, hacen contacto con la primera y la segunda superficie de apoyo.
Una forma de realizacion ventajosa de la invencion preve que la parte de union primaria presente una tercera superficie de asiento, que esta dirigida en sentido contrapuesto a la primera superficie de asiento, y que la parte de union secundaria presente una cuarta superficie de asiento, que esta dirigida en sentido contrapuesto a la segunda superficie de asiento, en donde la tercera y la cuarta superficie de asiento estan distanciadas una de otra en la direccion axial del husillo roscado, y que se encuentra un material de amortiguacion elastomerico o viscoelastico entre la tercera y la cuarta superficie de asiento, que esta en contacto con la tercera y la cuarta superficie de asiento. En el caso de una fuerza o componente de fuerza que actue sobre el dispositivo de amortiguacion, que actue en el sentido de un desplazamiento mutuo entre la parte de union primaria y la secundaria en la direccion axial del husillo roscado, se aplica una presion ya sea al material de amortiguacion dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento (en el caso de la direccion de fuerza en una de las direcciones axiales del husillo roscado) o al material de amortiguacion dispuesto entre la tercera y la cuarta superficie de asiento (en el caso de una direccion de fuerza en la otra de las direcciones axiales del husillo roscado).
El material de amortiguacion dispuesto entre la tercera y la cuarta superficie de asiento presenta ventajosamente una capa configurada en forma de placa, que esta situada en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado y cuyas dos superficies laterales distanciadas en la direccion axial del husillo roscado hacen contacto con la tercera y la cuarta superficie de asiento. A este respecto pueden estar previstas unas partes de amortiguacion aparte, que forman el material de amortiguacion dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento y el dispuesto entre la tercera y la cuarta superficie de asiento. Las capas dispuestas entre la primera y la segunda superficie de asiento y entre la tercera y la cuarta superficie de asiento podrfan ser tambien segmentos de una parte de amortiguacion comun.
El material de amortiguacion dispuesto entre la tercera y la cuarta superficie de asiento esta formado de forma preferida por la misma materia prima que el material de amortiguacion dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento.
Unos segmentos de la parte de union primaria y de la secundaria, configurados en forma de placa y situados en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado, presentan favorablemente la tercera y la cuarta superficie de asiento.
Una forma de realizacion preferida de la invencion preve que la parte de union primaria presente una configuracion en forma de U, en donde la primera y la tercera superficie de asiento estan formadas por las superficies dirigidas una hacia la otra de los brazos en U de la parte de union primaria, que estan unidos entre sf mediante un brazo basico, y que la parte de union secundaria penetra en el espacio intermedio entre los dos brazos, en donde la segunda y la cuarta superficie de asiento estan formadas en especial por las superficies dirigidas una hacia fuera de la otra de un liston de la parte de union secundaria, que penetra en el espacio intermedio entre los brazos en U.
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Para determinados casos aplicativos puede estar previsto sin embargo, con una estructura fundamentalmente igual, disponer algunas o todas las superficies de asiento previstas en la realizacion respectiva inclinadas formando un pequeno angulo entre ellas. Estos angulos son de forma preferida inferiores a 7°, en donde en el caso de una desviacion de 0°, el angulo es de forma preferida al menos de 1°. De forma correspondiente, en el caso aplicativo de este tipo la primera superficie de apoyo esta inclinada de forma preferida con relacion a la segunda superficie de asiento con un angulo de al menos 7° y/o, en el caso de que las mismas esten presentes en la forma de realizacion correspondiente, la tercera superficie de apoyo esta inclinada con relacion a la cuarta superficie de asiento con un angulo de al menos 7°. A este respecto el angulo de inclinacion, si no es de 0°, es de forma preferida superior a 1 °.
Tambien puede estar previsto, en el caso de que esten previstas primera, segunda, tercera y cuarta superficies de asiento, disponer solamente la primera superficie de asiento inclinada con relacion a la tercera superficie en un margen de 1° - 7°. Tambien puede estar previsto, en el caso de que esten previstas primera, segunda, tercera y cuarta superficies de asiento, disponer solamente la segunda superficie de asiento inclinada con relacion a la cuarta superficie en un margen de 1° - 7°. Para el caso de que este prevista una conformacion fundamentalmente en forma de U de la parte de union primaria, la inclinacion esta configurada ventajosamente de tal manera, que las superficies de asiento ideadas aumentadas se cortan en el lado del brazo basico alejado de las superficies de asiento.
Mediante una disposicion de este tipo poco inclinada, por un lado puede mejorarse la atenuacion de ruidos mediante una mejor accion de dispersion y, por otro lado, la rigidez solo se reduce de forma insignificante. Esto es especialmente ventajoso si el espectro de induccion de ruidos del motor electrico comprende un margen de frecuencias amplio y/o un margen de frecuencias con mucha presencia de ruido a frecuencias inferiores a 100 Hz.
Puede utilizarse una unidad de amortiguacion conforme a la invencion con relacion al accionamiento de husillo para la graduacion de longitud y/o con el accionamiento de husillo para la graduacion en altura o inclinacion.
Para hacer posible la graduacion en altura o inclinacion una unidad de basculamiento de la columna de direccion, que soporta el husillo de direccion, puede bascular con relacion a la parte de montaje, en donde el basculamiento se lleva a cabo mediante un accionamiento de husillo accionado por un motor de accionamiento y, a este respecto, el motor de accionamiento esta unido a traves de una unidad de amortiguacion, del modo descrito anteriormente, a una unidad de basculamiento o a una parte de montaje. A este respecto se prefiere una union a la unidad de basculamiento. El accionamiento de husillo, el motor de accionamiento y la unidad de amortiguacion para la graduacion en altura o inclinacion reciben en consecuencia el nombre de accionamiento de husillo de basculamiento, motor de accionamiento de basculamiento y unidad de amortiguacion de basculamiento.
Para hacer posible la graduacion en longitud de la columna de direccion una unidad de envuelta, que aloja el husillo de direccion de forma giratoria, puede desplazarse con relacion a la parte de montaje en la direccion de graduacion de la graduacion en longitud, en donde esta capacidad de desplazamiento, en el caso de que la columna de direccion pueda graduarse tambien el altura o inclinacion, se realiza de forma preferida por medio de que la unidad de envuelta esta montada de forma que puede desplazarse desde la unidad de basculamiento en la direccion de graduacion de la graduacion en longitud. La graduacion en longitud se realiza mediante un accionamiento de husillo accionado por un motor de accionamiento, en donde el motor de accionamiento esta unido de la forma descrita anteriormente, a traves de una unidad de amortiguacion, a la unidad de basculamiento, a la unidad de envuelta o a la parte de montaje. A este respecto se prefiere la union a la unidad de basculamiento. El accionamiento de husillo, el motor de accionamiento y la unidad de amortiguacion para la graduacion en longitud reciben en consecuencia el nombre de accionamiento de husillo de desplazamiento, motor de accionamiento de desplazamiento y unidad de amortiguacion de desplazamiento.
El basculamiento de la unidad de basculamiento con relacion a la parte de montaje se realiza de forma preferida mediante el basculamiento de una palanca de ajuste, en la que engrana el accionamiento de husillo de basculamiento y que esta montada de forma basculante sobre la unidad de basculamiento y la parte de montaje. En una configuracion ventajosa de esta palanca de ajuste esta previsto que la misma este fabricada con una chapa realizada como material compuesto, en donde el material compuesto presenta una primera capa metalica y una segunda capa metalica, entre las cuales esta dispuesta una tercera capa de un material viscoelastico o un elastomero. De este modo pueden amortiguarse las vibraciones transmitidas a traves de esta palanca de ajuste, en especial en forma de ruido corporal.
En un aspecto ventajoso de la invencion, que tambien puede considerarse independiente, una columna de direccion para un vehfculo de motor, que puede graduarse en al menos una direccion de graduacion, en donde para la graduacion en la direccion de graduacion o en al menos una de las direcciones de graduacion esta previsto un accionamiento de husillo accionado por un motor de accionamiento, que presenta un husillo roscado que se extiende en una direccion axial, comprende al menos un elemento de transmision que, para transmitir un movimiento del accionamiento de husillo o de uno de los accionamientos de husillo a un componente de la columna de direccion, que puede graduarse en la direccion de graduacion o en una de las direcciones de graduacion, esta unido por un lado al accionamiento de husillo o a uno de los accionamientos de husillo, de forma preferida con basculamiento y, por otro lado, al componente graduable de la columna de direccion. El medio de transmision esta fabricado con una chapa realizada como material compuesto, en donde el material compuesto presenta una primera capa metalica y una segunda capa metalica, entre las cuales esta dispuesta una tercera capa metalica de un material elastomerico o
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viscoelastico. Una columna de direccion de este tipo puede combinarse con otras caracterfsticas mencionadas anteriormente, individualmente o en combinacion.
En el caso de una columna de direccion, que puede graduarse al menos tambien en altura o inclinacion, puede tratarse en el caso del elemento de transmision citado anteriormente, que esta configurado con el material compuesto descrito, de una palanca de ajuste que esta montada sobre una parte de montaje que puede fijarse a la carrocerfa del vehfculo de motor asf como a una unidad de basculamiento, que puede bascular con relacion a esta parte de montaje para la graduacion en altura o inclinacion de la columna de direccion.
En el caso de una columna de direccion, que puede graduarse al menos tambien el longitud, puede tratarse en el caso del elemento de transmision citado anteriormente, que esta configurado con el material compuesto descrito, de una brida que esta unida, de forma preferida con basculamiento, al componente graduable en la direccion de graduacion de la graduacion en longitud, en especial a una unidad de envuelta que aloja de forma giratoria el husillo de direccion.
Es posible ventajosamente una combinacion entre una graduacion en altura o inclinacion y una graduacion en longitud, en donde tanto la palanca de ajuste citada como la brida citada estan configuradas con el material compuesto descrito anteriormente.
A continuacion se explican ventajas y detalles adicionales de la invencion, en base al dibujo adjunto: en el mismo muestran:
la fig. 1 una vista oblicua de un ejemplo de realizacion de una columna de direccion conforme a la invencion;
la fig. 2 la columna de direccion de la fig. 1 en una vista oblicua desde un angulo de observacion diferente respecto a la fig. 1;
la fig. 3 una vista de la columna de direccion desde abajo; la fig. 4 una vista lateral, direccion de observacion D en la fig. 3; la fig. 5 un corte a lo largo de la lfnea AA de la fig. 3;
la fig. 6 una vista oblicua del accionamiento de husillo para la graduacion en altura o inclinacion y de la unidad de amortiguacion de basculamiento unida al mismo;
la fig. 7 una vista oblicua de la unidad de amortiguacion de basculamiento desde un angulo de observacion diferente al de la fig. 6;
la fig. 8 una vista lateral, direccion de observacion E en la fig. 3; la fig. 9 un corte a lo largo de la lfnea CC de la fig. 3; la fig. 10 un corte a lo largo de la lfnea BB de la fig. 8; la fig. 11 una seccion transversal a traves de la palanca de ajuste; la fig. 12 una seccion transversal a traves de la brida.
En las figuras se ha representado un ejemplo de realizacion de una columna de direccion conforme a la invencion. En el ejemplo de realizacion representado la columna de direccion puede graduarse electricamente, tanto en la direccion de graduacion 1 de la graduacion en altura o inclinacion como en la direccion de graduacion 2 de la graduacion en longitud.
La columna de direccion comprende un husillo de direccion 4 alojado de forma giratoria en una unidad de envuelta 3 (que tambien podrfa llamarse tubo de envuelta), a la que en un extremo 5 en el lado el volante puede aplicarse un volante no representado en las figuras. Para hacer posible la graduacion en longitud, el husillo de direccion 4 presenta de forma conocida dos segmentos telescopicos unos con relacion al otro. Al husillo de direccion 4 le siguen en direccion al engranaje de direccion otros segmentos de husillo de direccion, en donde la union se realiza respectivamente a traves de una articulacion de cardan 6.
Para fijar la columna de direccion al chasis del vehfculo de motor se usan una parte de montaje trasera y otra delantera 7, 8. En el ejemplo de realizacion las partes de montaje 7, 8 estan separadas una de la otra y se montan por separado en el vehfculo de motor. Tambien es concebible y posible una configuracion de union mutua.
La unidad de envuelta 3 esta montada de forma que puede desplazarse desde una unidad de basculamiento 9 en la direccion de graduacion 2, que esta situada en paralelo al eje longitudinal 4a del husillo de direccion 4. La unidad de basculamiento 9 esta unida a la parte de montaje 8, de forma que puede bascular alrededor del eje de basculamiento 10 situado en angulo recto respecto al eje longitudinal 4a del husillo de direccion 4 y horizontalmente
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en el estado de montaje, y de este modo puede bascular con relacion a la parte de montaje delantera 8 y con ello tambien con relacion a la parte de montaje trasera 7 alrededor del eje de basculamiento 10.
Tambien serfa basicamente concebible y posible que el eje de basculamiento de la unidad de basculamiento 9 este formado por la articulacion de cardan 6 (la cual para ello esta apoyada de forma correspondiente). Entonces podrfa prescindirse tambien de la parte de montaje delantera 8.
Para hacer bascular la unidad de basculamiento 9 con relacion a la parte de montaje trasera 8 se usa una palanca de ajuste 11, que esta montada de forma que puede bascular sobre la unidad de basculamiento 9 alrededor del eje de basculamiento 12 y sobre la parte de montaje trasera 7 alrededor del eje de basculamiento 13, en donde los ejes de basculamiento 12, 13 estan situados en paralelo al eje de basculamiento 10. Para el basculamiento de la palanca de ajuste 11 alrededor del eje de basculamiento 13 se hace bascular la unidad de basculamiento 9 alrededor del eje de basculamiento 10. El eje de basculamiento 10 puede desplazarse a este respecto algo con relacion a la parte de montaje delantera 8 en la direccion de graduacion 3 (mediante la disposicion de los pernos que forman este eje de basculamiento en orificios rasgados de la parte de montaje 8). Para compensar longitudes, tambien puede estar configurado como orificio rasgado uno de los otros orificios pasantes configurados para el montaje giratorio de la palanca de ajuste 1.
El basculamiento de la palanca de ajuste 1 alrededor del eje de basculamiento 13 se realiza mediante un accionamiento de husillo de basculamiento 14. Este comprende un motor de accionamiento de basculamiento electrico 15, que esta unido a un husillo roscado 16 a traves de unos elementos de engranaje que, en la exposicion en corte de la fig. 5, solo se han representado muy esquematizados o indicados mediante lfneas a trazos. Sobre la rosca exterior del husillo roscado 16 esta dispuesta una tuerca de husillo 17, accionada por el motor de accionamiento de basculamiento 15. Mediante el giro de la tuerca de husillo 17 se desplaza el husillo roscado 16 en su direccion axial (= en la direccion de su eje longitudinal). El husillo roscado 16 esta unido a la palanca de ajuste 11, de forma que puede bascular alrededor del eje de basculamiento 18 situado en paralelo a los ejes de basculamiento 12, 13.
El accionamiento de la tuerca de husillo 17 se realiza mediante un tornillo sin fin dispuesto sobre el arbol de salida del motor de accionamiento de basculamiento 15, que engrana con un dentado de tornillo sin fin que circula exteriormente alrededor de la tuerca de husillo 17.
El motor de accionamiento de basculamiento 15 esta unido a la unidad de basculamiento 9 a traves de una unidad de amortiguacion de basculamiento 20. Para ello una parte de union primaria 21 de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20 esta unida a una parte de soporte 23 de forma que puede bascular alrededor de un eje de basculamiento, situado en paralelo a los ejes de basculamiento 12, 13, 18, la cual aloja partes de engranaje del accionamiento de husillo de basculamiento 14 y esta fijada al motor de accionamiento de basculamiento 15. La union basculante se realiza a traves de una parte basculante 25 unida rfgidamente a la parte de union primaria 21. Asimismo una parte de union secundaria 22 de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20 esta fijada a la unidad de basculamiento 8 mediante unos tornillos de union 24.
La parte de union primaria 21 posee una configuracion en forma de U rfgida con unos brazos primero y segundo 21a, 21b, que estan unidos entre ellos mediante un brazo basico 21c. La parte de union secundaria 22 posee un liston 22a, que penetra en el espacio intermedio situado entre los brazos 21a, 21b. Al liston 22a esta unido rfgidamente un liston de montaje 22b, que presenta unos taladros para hacer pasar los tornillos de union 24.
Las superficies dirigidas unas hacia otras de los brazos primero y segundo 21a, 21b forman unas superficie de asiento primera y tercera 21 d, 21e. Las superficies del liston 22a dirigidas unas hacia fuera de la otra forman unas superficies de asiento segunda y cuarta 22c, 22d. Entre las superficies de asiento primera y segunda 21d, 22c, que estan distanciadas entre si en la direccion axial del husillo roscado 16 y de este modo presentan un espacio intermedio entre ellas, esta dispuesto un material de amortiguacion 26. Entre las superficies de asiento tercera y cuarta 21e, 22d, que estan distanciadas entre si en la direccion axial del husillo roscado 16 y de este modo presentan un espacio intermedio entre ellas, esta dispuesto un material de amortiguacion 27. El material de amortiguacion 26 posee una primera superficie lateral, con la que hace contacto con la primera superficie de asiento 21d y una segunda superficie lateral, con la que hace contacto con la segunda superficie de asiento 22c. El material de amortiguacion 27 posee una primera superficie lateral, con la que hace contacto con la cuarta superficie de asiento 22d y una segunda superficie lateral, con la que hace contacto con la tercera superficie de asiento 21e. La primera superficie lateral del material de amortiguacion 26 y la primera superficie lateral del material de amortiguacion 27 estan dirigidas en la misma direccion. La segunda superficie lateral del material de amortiguacion 26 y la segunda superficie lateral del material de amortiguacion 27 estan dirigidas en la misma direccion.
El material de amortiguacion 26 y el material de amortiguacion 27 son de forma preferida identicos. Se prefiere la configuracion con un elastomero, en especial un elastomero de goma. Tambien es concebible y posible una configuracion con otro material elastomerico, por ejemplo tambien con un elastomero termoplastico. Asimismo podrfa estar prevista una configuracion con un material viscoelastico.
En el ejemplo de realizacion mostrado, los materiales de amortiguacion 26, 27 estan formados por partes separadas.
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Tambien es concebible y posible una configuracion enteriza, en donde un segmento de union compuesto por material de amortiguacion discurre a traves de la zona entre el brazo basico 21c y el extremo libre del liston 22a.
Debido a que el material de amortiguacion 26, 27 es fundamentalmente incompresible de forma favorable, la unidad de amortiguacion de basculamiento 20 es relativamente rfgida con respecto a fuerzas que actuen en la direccion axial del husillo roscado 16. Por el contrario la rigidez es bastante menor con respecto a fuerzas que actuen en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado 16.
Debido a que el ruido corporal fluye siguiendo la maxima rigidez, es ventajosa una configuracion de la palanca de ajuste 11 que reduzca las vibraciones. La palanca de ajuste 11 se compone para ello de un material compuesto en forma de una chapa tipo sandwich multicapa, en la que entre dos capas metalicas esta prevista una capa de material elastomerico o viscoelastico. Pueden emplearse p.ej. los materiales citados con relacion al material de amortiguacion 26, 27. Las dos capas de cubierta metalicas pueden estar fabricadas con acero o un metal ligero, de forma preferida con grosores de pared en un margen de 0,3 mm a 1 mm. La capa atenuadora situada entre medio puede presentar un grosor en un margen de 0,03 mm a 0,1 mm. Este material compuesto puede presentarse en forma de panel o banda y tratarse fundamentalmente como una chapa de acero convencional.
Para desplazar la unidad de envuelta 3 con relacion a la unidad de basculamiento 9, para llevar a cabo una graduacion en longitud de la columna de direccion, se usa un accionamiento de husillo de desplazamiento 34, que es accionado por un motor de accionamiento de desplazamiento 35. El accionamiento de husillo de desplazamiento comprende asimismo un husillo roscado 36, sobre cuya rosca exterior esta dispuesta una tuerca de husillo 49 accionada por el motor de accionamiento de desplazamiento. El accionamiento de la tuerca de husillo puede realizarse del mismo modo que se ha descrito con relacion al accionamiento de husillo de basculamiento 14. El husillo roscado 36 esta unido de forma basculante a una brida 28, la cual esta aplicada a la unidad de envuelta 3 y sobresale a traves de una rendija 29 en la unidad de basculamiento 9 hacia fuera de la misma.
El motor de accionamiento de desplazamiento 35 esta unido a la unidad de basculamiento 9 a traves de una unidad de amortiguacion de desplazamiento 40. Debido a que la configuracion de la unidad de amortiguacion de desplazamiento 40 en el ejemplo de realizacion mostrado es fundamentalmente identica a la de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20, las partes mutuamente correspondientes se han dotado de los mismos sfmbolos de referencia y se hace referencia a la descripcion correspondiente de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20. La parte de union primaria 21 esta unida aquf a la parte de soporte 43 del accionamiento de husillo de desplazamiento 34. Para unir la parte de union secundaria 22 a la unidad de basculamiento 9 se usan unos tornillos de union 44.
La brida 28 se compone de forma preferida de un material compuesto en forma de una chapa de tipo sandwich multicapa, en el que entre dos capas metalicas esta prevista una capa de un material elastomerico o viscoelastico. La estructura basica y los materiales pueden estar configurados igual que en la palanca de ajuste 11.
Tambien otras partes pueden estar configuradas con un material compuesto de este tipo, por ejemplo la carcasa del motor de accionamiento de basculamiento 15 y/o del motor de accionamiento de desplazamiento 35.
El respectivo material de amortiguacion 26, 27 de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20 y de la unidad de amortiguacion de desplazamiento 40 esta unido a la respectiva parte de union 21, 22 mediante union a presion y/o vulcanizacion y/o pegado. Como proteccion redundante pueden estar previstas unas uniones con pasadores mediante los pasadores 30, que estan configurados en especial con material plastico. De este modo se garantiza una proteccion redundante en union positiva de forma contra una extraccion, que sin embargo solo transmite vibraciones en una medida reducida. Esta union con pasadores adicional se usa en especial para proteger la union incluso en caso de sufrir grandes cargas, como las que pueden producirse por ejemplo en caso de colision.
En el caso de una flexibilidad suficiente del husillo roscado 16, la parte de union primaria 21 tambien podrfa estar unida rfgidamente a la parte de soporte 23.
En el caso de una flexibilidad suficiente del husillo roscado 36 y/o de un guiado suficientemente preciso de la unidad de envuelta 3 con relacion a la unidad de basculamiento 9, la parte de union secundaria 22 podrfa estar tambien unida rfgidamente a la parte de soporte 43.
En una forma de realizacion modificada de la invencion podrfa estar tambien previsto para la graduacion en altura p inclinacion y/o para la graduacion en longitud, que el husillo roscado gire mediante el respectivo motor de accionamiento 15, 35 y que, de este modo, se gradue axialmente la tuerca de husillo dispuesta sobre el husillo roscado.
Son concebibles y posibles configuraciones con mas o menos superficies de asiento de la parte de union primaria y de la secundaria, entre las cuales esta dispuesto respectivamente un material de amortiguacion 26, 27.
El accionamiento de husillo de basculamiento 14 y con ello el motor de accionamiento de basculamiento 15 podrfan estar aplicados tambien, a traves de la unidad de amortiguacion de basculamiento 20, a una parte de montaje fijada al vehfculo, por ejemplo a la parte de montaje 7.
El accionamiento de husillo de desplazamiento 34 y con ello el motor de accionamiento de desplazamiento 35 podrfan estar aplicados tambien, a traves de la unidad de amortiguacion de desplazamiento 40, a la unidad de envuelta 3. Tambien es concebible y posible una aplicacion a una parte de montaje fijada al vehfculo, por ejemplo a la parte de montaje trasera 7.
5 Siempre que sean aplicables, todas las caracterfsticas representadas en formas de realizacion aisladas de la invencion pueden combinarse libremente entre ellas, sin abandonar el ambito de la invencion.
Lista de los sfmbolos de referenda
- 1
- Direccion de graduacion 21e Tercera superficie de asiento
- 2
- Direccion de graduacion 22 Parte de union secundaria
- 3
- Unidad de envuelta 22a Liston
- 4
- Husillo de direccion 22b Liston de montaje
- 4a
- Eje longitudinal 22c Segunda superficie de asiento
- 5
- Extremo en el lado del volante 22d Cuarta superficie de asiento
- 6
- Engranaje de cardan 23 Parte de soporte
- 7
- Parte de montaje trasera 24 Tornillo de union
- 8
- Parte de montaje delantera 25 Parte de basculamiento
- 9
- Unidad de basculamiento 26 Material de amortiguacion
- 10
- Eje de basculamiento 27 Material de amortiguacion
- 11
- Palanca de ajuste 28 Brida
- 12
- Eje de basculamiento 29 Rendija
- 13
- Eje de basculamiento 30 Pasador
- 14
- Accionamiento de husillo de basculamiento 34 Accionamiento de husillo de desplazamiento
- 15
- Motor de accionamiento de basculamiento 35 Motor de accionamiento de desplazamiento
- 16
- Husillo roscado 36 Husillo roscado
- 17
- Tuerca de husillo 40 Unidad de amortiguacion de desplazamiento
- 18
- Eje de basculamiento 43 Parte de soporte
- 19
- Tornillo sin fin 44 Tornillo de union
- 20
- Unidad de amortiguacion de basculamiento 45 Parte de basculamiento
- 21
- Parte de union primaria 46 Primera capa metalica
- 21a
- Brazo 47 Segunda capa metalica
- 21b
- Brazo 48 Tercera capa
- 21c
- Brazo basico 49 Tuerca de husillo
- 21d
- Primera superficie de asiento
Claims (14)
- 5101520253035404550551. - Columna de direccion para un vehfculo de motor, que puede ajustarse en al menos una direccion de graduacion (1, 2), en donde para el ajuste en la direccion de graduacion (1, 2) o en al menos una de las direcciones de graduacion (1, 2) esta previsto un accionamiento de husillo (14, 34) accionado por un motor de accionamiento (15, 35), que presenta un husillo roscado (16, 36) que se extiende en una direccion axial, caracterizada porque el motor de accionamiento (15, 35) esta unido a una parte (9) que soporta el motor de accionamiento (15, 35) de la columna de direccion a traves de una unidad de amortiguacion (20, 40), la cual presenta una parte de union primaria (21) con una primera superficie de asiento (21d) y una parte de union secundaria (22) con una segunda superficie de asiento (22c), en donde la primera y la segunda superficie de asiento (21d, 22c) estan distanciadas una de la otra en la direccion axial del husillo roscado (16, 36), y entre la primera y la segunda superficie de asiento (21d, 22c) se encuentra un material de amortiguacion elastomerico o viscoelastico.
- 2. - Columna de direccion segun la reivindicacion 1, caracterizada porque las perpendiculares a las superficies de la primera superficie de asiento (21d) y la segunda superficie de asiento (22c) estan situadas en paralelo a la direccion axial del husillo roscado (16, 36).
- 3. - Columna de direccion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada porque las partes de union (21, 22) presentan respectivamente un segmento configurado en forma de placa, que es perpendicular a la direccion axial del husillo roscado (16, 36) y presenta la respectiva superficie de asiento (21d, 22c).
- 4. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el material de amortiguacion (26) dispuesto entre la primera y la segunda superficie de asiento (21 d, 22c) esta formado por una capa configurada en forma de placa, que esta situada en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado (16, 36) y cuyas dos superficies laterales, distanciadas en la direccion axial del husillo roscado (16, 36), hacen contacto con la primera y la segunda superficie de apoyo (21d, 22c).
- 5. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la parte de union primaria (21) presenta una tercera superficie de asiento (21e), que esta dirigida en sentido contrapuesto a la primera superficie de asiento (21d), y la parte de union secundaria (22) presenta una cuarta superficie de asiento (22d), que esta dirigida en sentido contrapuesto a la segunda superficie de asiento (22c), en donde la tercera y la cuarta superficie de asiento (21e, 22d) estan distanciadas una de otra en la direccion axial del husillo roscado (16, 36), y se encuentra un material de amortiguacion (27) elastomerico o viscoelastico entre la tercera y la cuarta superficie de asiento (21e, 22d).
- 6. - Columna de direccion segun la reivindicacion 5, caracterizada porque el material de amortiguacion (27) dispuesto entre la tercera y la cuarta superficie de asiento (21e, 22d) esta formado por una capa configurada en forma de placa, que esta situada en angulo recto respecto a la direccion axial del husillo roscado (16, 36) y cuyas dos superficies laterales distanciadas en la direccion axial del husillo roscado (16, 36) hacen contacto con la tercera y la cuarta superficie de asiento (21e, 22d).
- 7. - Columna de direccion segun la reivindicacion 5 o 6, caracterizada porque la parte de union primaria (21) posee un primer y un segundo brazo (21a, 21b), distanciados en la direccion axial del husillo roscado (16, 36) y que presentan entre ellos un espacio intermedio, que estan unidos entre si mediante un brazo basico (21c), en donde la primera y la tercera superficie de asiento (21d, 21e) estan formadas por las superficies dirigidas una hacia la otra del primer y del segundo brazo (21a, 21b), y porque la parte de union secundaria (22) penetra en el espacio intermedio entre el primer y el segundo brazo (21a, 21b) de la parte de union primaria (21).
- 8. - Columna de direccion segun la reivindicacion 7, caracterizada porque la segunda y la cuarta superficie de asiento (22c, 22d) estan formadas por las superficies dirigidas una hacia fuera de la otra de un liston (22a) de la parte de union secundaria (22), que penetra en el espacio intermedio entre el primer y el segundo brazo (21a, 21b) de la parte de union primaria (21).
- 9. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la columna de direccion puede ajustarse en la direccion de graduacion (1) de una graduacion en altura o inclinacion, en donde una unidad de basculamiento (9) que soporta el husillo de direccion (4) puede bascular con relacion a la parte de montaje (7) mediante el accionamiento de husillo (14) accionado por el motor de accionamiento (15), y el motor de accionamiento esta unido a la unidad de basculamiento (9) o a la parte de montaje (7) a traves de la unidad de amortiguacion (20).
- 10. - Columna de direccion segun la reivindicacion 9, caracterizada porque para el basculamiento de la unidad de basculamiento (9) con relacion a la parte de montaje (7) puede bascular mediante el accionamiento de husillo (14) para la graduacion en altura o inclinacion una palanca de ajuste (11), que esta montada de forma basculante sobre la parte de montaje (7) y la unidad de basculamiento (9),
- 11. - Columna de direccion segun la reivindicacion 10, caracterizada porque la palanca de ajuste (11) esta fabricada con una chapa realizada como material compuesto, en donde el material compuesto presenta una primera capa metalica (46) y una segunda capa metalica (47), entre las cuales esta dispuesta una tercera capa (48) de un materialelastomerico o viscoelastico.
- 12. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque la unidad de amortiguacion (20) para la graduacion en altura o inclinacion esta unida de forma basculante a una parte de soporte (23) del accionamiento de husillo (14) para la graduacion en altura o inclinacion, que soporta el motor de5 accionamiento (15) para la graduacion en altura o inclinacion
- 13. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la columna de direccion puede ajustarse en la direccion de graduacion (2) de una graduacion en longitud, en donde una unidad de envoltura (3), que aloja el husillo de direccion (4) de forma giratoria, puede desplazarse con relacion a la parte de montaje (7) en la direccion de graduacion (2) de la graduacion en longitud, mediante el accionamiento de husillo (34) accionado10 por el motor de accionamiento (35), y el motor de accionamiento (35) esta unido a la unidad de basculamiento (9), a la unidad de envuelta (3) o a la parte de montaje (7) a traves de la unidad de amortiguacion (40).
- 14. - Columna de direccion segun una de las reivindicaciones 9 a 12 y segun la reivindicacion 13, caracterizada porque la unidad de envoltura (3) esta montada de forma que puede desplazarse desde la unidad de basculamiento (9) en la direccion de graduacion (1) de la graduacion en longitud.15 15.- Columna de direccion segun la reivindicacion 14, caracterizada porque la unidad de amortiguacion (40) para lagraduacion en longitud esta unida de forma basculante a una parte de soporte (43) del accionamiento de husillo (34) para la graduacion en longitud, que soporta el motor de accionamiento (35) para la graduacion en longitud.
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