ES2278833T3 - Unidad de enclavamiento para una columna ajustable de la direccion. - Google Patents

Abstract

Columna (1) ajustable de la dirección, con un dispositivo (30) de reglaje para el reglaje de la columna de la dirección en la dirección de basculamiento y con un enclavamiento (15) de la columna de la dirección, en la dirección de basculamiento, componiéndose el dispositivo (30) de reglaje de un apoyo (6) de giro en una consola (5) estacionaria para la columna (1) de la dirección, y de una horquilla (7) sujeta giratoria en la consola (5), distanciada para ello, y pudiendo girar la horquilla (7) con relación a la columna (1) de la dirección, en un asiento (8) desplazable previsto en la columna (1) de la dirección, y estando unida con esta, caracterizada porque un dispositivo (15) de enclavamiento para el enclavamiento con arrastre de forma de la columna (1) de la dirección en la dirección de basculamiento, actúa sobre el asiento (8) desplazable de tal manera que puede bloquearse el movimiento relativo de la horquilla (7), para lo cual en un dentado (14) por la parte del extremo en un brazo (13) que está unido con una pieza (11) corrediza del asiento (8) desplazable, que puede reubicarse sobre la columna (1) de la dirección, se engrana una pieza (18) correspondiente de presión del dispositivo (15) de enclavamiento, en una posición de enclavamiento.

Description

Unidad de enclavamiento para una columna ajustable de la dirección.

La invención se refiere a una columna ajustable de la dirección, con un dispositivo de reglaje para el reglaje de la columna de la dirección en altura y con un enclavamiento de la columna de la dirección, en altura, es decir, en la dirección de basculamiento, en espacial para automóviles.

Por el documento EP 0 440 403 B1 se ha dado a conocer un mecanismo regulable de la columna de la dirección, estando previsto para el ajuste de una posición en altura, un dentado dispuesto fijo a la parte de la carrocería, en el que se engrana un sector dentado unido con la columna de la dirección. El sector dentado se tensa previamente mediante una excéntrica giratoria.

El documento US 4,472,982 muestra un dispositivo giratorio para una columna de la dirección. Una consola para la columna de la dirección, está sujeta giratoria alrededor de un eje dispuesto fijo a una carrocería. Para la fijación de la posición ajustada está previsto en el alojamiento del lado de la carrocería, un sector dentado que discurre radial hacia el eje de giro. En este sector dentado se engrana una pieza antagonista unida con la consola.

Por el documento US 4,541,298 se conoce prever cremalleras en una consola para el alojamiento de una columna de la dirección. Con las cremalleras se encuentran engranadas ruedas dentadas, en el alojamiento sujeto del lado de la carrocería se encuentran segundas cremalleras y sendas ruedas dentadas correspondientes. Los pares de ruedas dentadas pueden inmovilizarse unas respecto a otras mediante dentados frontales, tan pronto como las ruedas dentadas se tensen previamente una contra otra mediante un eje de sujeción.

El documento DE 36 19 125 C1 hace pública una columna regulable de la dirección de un automóvil, en la que a los dos lados de la columna de la dirección, están dispuestos pares de sectores dentados. Los pares de sectores dentados están orientados perpendiculares unos a otros, y pueden inmovilizarse mediante un dispositivo común de sujeción.

El documento US-A-5 477 744 muestra una columna de la dirección según el preámbulo de la reivindicación 1.

Respecto al estado actual de la técnica es misión de la invención crear un dispositivo de enclavamiento para una columna ajustable de la dirección, que esté mejorado en cuanto al espacio constructivo necesario.

Esta misión se resuelve según la invención, con las notas características de la reivindicación 1. Gracias a esta disposición, la columna de la dirección según la invención se construye muy estrecha, puesto que en cada caso, según la disposición del asiento desplazable, el dispositivo de reglaje no sobresale en anchura en absoluto, o lo hace sólo un poco, de la columna de la dirección. Mediante la disposición del asiento desplazable por debajo de la columna de la dirección, únicamente es necesario espacio constructivo a los lados de la columna de la dirección, para pasar la horquilla en la columna de la dirección.

Perfeccionamientos ventajosos de la invención están descritos en las reivindicaciones secundarias.

Así se propone prever una consola que aloje el apoyo de giro y la horquilla. Gracias a esta medida se forma una unidad de la columna de la dirección, cerrada en sí misma, que puede montarse como un todo. Puesto que todos los elementos móviles, es decir el apoyo de giro y la horquilla, están alojados en la consola, tampoco es necesario ningún otro ajuste más. También desde el punto de vista de la técnica de las vibraciones, es ventajosa esta unidad cerrada en sí misma de la columna de la dirección. La unidad de la columna de la dirección no tiene que estar fijada directamente a la carrocería, sino que puede estar sujeta del mismo modo en un travesaño o en una unidad de apoyo para el conjunto de los pedales.

Además se propone realizar la horquilla como balancín cerrado, para aumentar la rigidez de la disposición.

Según la invención se propone dejar encajar el dispositivo de enclavamiento en el asiento desplazable. Gracias a esta medida se mantiene pequeño el gasto constructivo, así como el espacio constructivo necesario. El asiento desplazable está dispuesto por lo regular centrado, encima o debajo de la columna de la dirección, de manera que un dispositivo de enclavamiento aquí operativo, esté dispuesto encima o debajo de la columna de la dirección, pero no al lado de la columna de la dirección. Además, sólo es necesario un único dispositivo de enclavamiento.

Se propone prever otro dispositivo de reglaje con dispositivo coordinado de enclavamiento, que son efectivos en la dirección longitudinal de la columna de la dirección. En esta disposición puede preverse en forma ventajosa un dispositivo común de accionamiento para los dos dispositivos de enclavamiento. Además de la reducción del gasto constructivo, se mejora con ello la seguridad de maniobra en el ajuste de la columna de la dirección, puesto que mediante el accionamiento del único dispositivo de accionamiento, el conductor puede desenclavar o enclavar completamente la columna de la dirección.

Cada uno de los dispositivos de enclavamiento, se compone de preferencia de un sector dentado, de una pieza de presión correspondiente con dentado frontal, y de un cono cargado por un muelle. El cono cargado por un muelle, es paralelo al sector dentado, la pieza de presión está guiada perpendicular a él. En estado de reposo el muelle empuja el cono hacia la pieza de presión, de manera que el dentado frontal de la pieza de presión se aprieta en el sector dentado. Este dispositivo de enclavamiento está enclavado en estado de reposo, y se desenclava mediante un desplazamiento de la pieza cónica contra la fuerza del muelle. La utilización de un cono es ventajosa a causa del contacto lineal entre cono y pieza de presión, pudiendo no obstante utilizarse también en principio otros elementos en especial de forma de cuña, en lugar del cono. Cuando la pieza de presión, vista en la dirección de la fuerza de la gravedad, está dispuesta por debajo del sector dentado, se produce un desenclavado simplificado del dispositivo de enclavamiento, puesto que la fuerza de la gravedad, con el cono retirado, desengrana la pieza de presión. El sector dentado puede estar integrado directamente en el componente constructivo a asegurar. Por ejemplo, para el reglaje en dirección longitudinal, el sector dentado puede estar incorporado como dentado por la parte exterior en un tubo envolvente, estando guiado el tubo envolvente, desplazable longitudinalmente en el tubo protector de la dirección. Entonces la pieza de presión está guiada en una cajuela que está dispuesta en el tubo protector de la dirección. Una disposición semejante se conoce, por ejemplo, por el documento DE 44 13 798 A1.

En una disposición del cono de manera que su extremo reducido esté dispuesto en la dirección de marcha, se produce aparte de eso, la ventaja de que en el caso de una colisión frontal, los dispositivos de enclavamiento se cargan adicionalmente en la dirección de enclavamiento, por las aceleraciones que se presentan, de manera que se refuerza el efecto de enclavamiento, y puede impedirse con seguridad una dislocación de la columna de la dirección por la apertura del dispositivo de enclavamiento.

En el dispositivo de enclavamiento operativo en altura, el sector dentado puede estar unido, por ejemplo, mediante un brazo con una parte móvil del asiento desplazable. De preferencia el sector dentado está pues guiado asimismo en el tubo protector de la dirección, y una cajuela que aloja el sector dentado, está dispuesta en la zona de esta guía en el tubo protector de la dirección. En una disposición semejante es posible en forma especialmente fácil, disponer en forma ventajosa los dos dispositivos de enclavamiento espacialmente contiguos. Una disposición semejante tiene la ventaja de que se consigue el accionamiento común de los dispositivos de enclavamiento, con poco gasto constructivo.

Finalmente es ventajoso cuando los dos dispositivos de enclavamiento están configurados de manera que puedan utilizarse con la máxima amplitud, elementos constructivos idénticos. Así pueden estar configuradas como piezas iguales, en especial, las piezas de presión y los conos.

Los dos dispositivos de enclavamiento pueden estar dispuestos alineados. En este caso se reduce el gasto de mecanización, porque se pueden preparar los taladros necesarios en una única sujeción. También la herramienta de fundición para la carcasa puede resultar más sencilla, y pueden agruparse las correderas de la herramienta de fundición.

Los dos dispositivos de enclavamiento pueden estar dispuestos actuando en concurrencia, o actuando en dirección opuesta. En la disposición concurrente, el dispositivo común de accionamiento hay que preverlo en el extremo de los dos dispositivos de enclavamiento dispuestos uno tras otro. En dispositivos de enclavamiento que actúen en dirección opuesta, hay que disponer el dispositivo común de accionamiento entre los dispositivos de enclavamiento.

Los dos dispositivos de enclavamiento pueden accionarse simultánea o sucesivamente. En el accionamiento simultáneo, una activación del dispositivo de accionamiento abre los dos dispositivos de enclavamiento, y la columna de la dirección puede moverse libremente en altura y en dirección longitudinal. En el accionamiento llevado a cabo sucesivamente puede estar prevista una posición intermedia del dispositivo de accionamiento, en la que la columna de la dirección pueda ajustarse, por ejemplo, tan sólo en altura. Hasta que el dispositivo de accionamiento haya llegado a su posición final gracias a una segunda activación, la columna de la dirección puede moverse libremente en altura y en dirección longitudinal.

Como dispositivo de accionamiento para los dos dispositivos de enclavamiento, puede estar previsto un motor eléctrico reductor, o un dispositivo manual de accionamiento. El dispositivo manual de accionamiento se compone de preferencia, de una manija que está apoyada giratoria, y está sujeta a una rampa de forma helicoidal para la producción de un movimiento longitudinal. Una barra de tracción unida con la manija, atraviesa los conos cargados por muelles, y transmite a los conos, el movimiento longitudinal de la manija.

La utilización de la columna ajustable de la dirección según la invención, está prevista de preferencia para automóviles, pero no está restringida a ellos.

A continuación se explica en detalle la invención de la mano del ejemplo de realización representado en las figuras. Se muestran:

Figura 1 Una vista lateral de una columna ajustable de la dirección, y

Figura 2 Un corte por la línea I - I de la figura 1.

Figura 3 Una vista en detalle de los dispositivos 15, 16 de enclavamiento según la figura 1.

Figura 4 Una vista en detalle de un balancín 7 cerrado según la figura 1.

Figura 5 Una realización alternativa de los dispositivos de enclavamiento.

Figura 6 Una vista en detalle de un dispositivo de accionamiento según la figura 5.

Figura 7 Un corte según otra realización alternativa con accionamiento manual, y

Figura 8 Una representación girada 90º de una manija según la figura 8.

La figura 1 muestra una columna 1 ajustable de la dirección en un alzado lateral. La columna 1 de la dirección se compone de un tubo 2 protector de la dirección, de un tubo 3 envolvente y de un árbol 4 de la dirección. El tubo 2 protector de la dirección está sujeto en una consola 5 que por su parte está fijada a una carrocería del vehículo mediante un soporte no representado para un conjunto de los pedales de este vehículo. El tubo 3 envolvente está sujeto en el tubo 2 protector de la dirección, desplazable longitudinalmente en la dirección del eje L de la dirección, mediante un primer dispositivo de reglaje que se compone de apoyos 32 y 33. El árbol 4 de la dirección está apoyado giratorio dentro del tubo 3 envolvente.

El tubo 2 protector de la dirección está unido con la consola 5 mediante un segundo dispositivo 30 de reglaje que se compone de un apoyo 6 de giro y de una o varias horquillas 7 que están sujetas en un asiento 8 desplazable en el tubo 2 protector de la dirección. Las horquillas 7 están realizadas en el ejemplo presente, como balancín cerrado que en su primer extremo 9 está unido pudiendo girar con la consola 5, y en su segundo extremo 10 de apoyo, con el asiento 8 desplazable. El balancín 7 cerrado está dispuesto de manera que su eje M central no venga a situarse perpendicular a un eje N central del asiento 8 desplazable, en ninguna posición del movimiento de giro del tubo 2 protector de la dirección, puesto que, si no, se bloquearía el movimiento de giro del tubo 2 protector de la dirección. En el ejemplo representado, en la posición inicial superior del tubo 2 protector de la dirección, entre el eje M central del balancín 7 cerrado y el eje N central del asiento 8 desplazable, está previsto un ángulo 27 del orden de unos 45º.

El asiento 8 desplazable se compone de una pieza 11 corrediza unida giratoria con el balancín 7 cerrado, y que está guiada en el tubo 2 protector de la dirección, sobre un pasador 12, paralelamente al eje L de la dirección. Con la pieza 11 corrediza está unido un brazo 13 que lleva un sector 14 dentado en su extremo más alejado de la pieza 11 corrediza. Una carcasa 17 fijada al tubo 2 protector de la dirección, aloja dos dispositivos 15, 16 de enclavamiento. El primer dispositivo 15 de enclavamiento actúa aquí en la dirección H de la altura, es decir, sobre una oscilación del tubo 2 protector de la dirección con relación a la consola 5. El segundo dispositivo 16 de enclavamiento bloquea un desplazamiento del tubo 3 envolvente en la dirección del eje L de la dirección, con relación al tubo 2 protector de la dirección. En la carcasa 17 están guiados dos sectores 18, 19 de presión, cada uno de los cuales está provisto con un dentado frontal. El primer sector 18 de presión actúa en combinación con el sector 14 dentado. El segundo sector 19 de presión actúa en combinación con un dentado 20 que está integrado por fuera en el tubo 3 envolvente en la zona del sector de presión.

Los sectores 18, 19 de presión se mueven mediante conos 21, 22 que están mantenidos en su posición representada de reposo mediante muelles 23, 24. En esta posición de reposo, los dispositivos 15, 16 de enclavamiento se encuentran en su estado enclavado.

Una barra 25 de acoplamiento fijada al cono 21, atraviesa el segundo cono 22, así como un apéndice 28 cilíndrico previsto en el segundo cono 22. La barra 25 de acoplamiento y el apéndice 28 cilíndrico en estado montado, es decir, cuando los dispositivos 15, 16 de enclavamiento se encuentran en su estado enclavado, pueden cortarse juntamente a medida, de manera que un dispositivo mecánico o electromecánico de accionamiento -aquí un motor 26 reductor- pueda mover los conos 21, 22 sincrónicamente y en contra de la fuerza de los muelles 23, 24, para así llevar los dispositivos 15, 16 de enclavamiento a su estado desenclavado. Así pues, los conos 21, 22 están apoyados separados, pero se accionan juntos.

En la vista separada según la figura 4, está representado aparte el balancín 7 cerrado. Se reconoce bien que un estribo 29 inferior del balancín 7 cerrado, cierra todavía el balancín cerrado por debajo de la pieza 11 corrediza que está dispuesta entre los extremos 10 inferiores del balancín 7 cerrado.

La figura 5 muestra una disposición alternativa de los dispositivos 15, 16 de enclavamiento. Mientras que según el ejemplo de realización representado precedentemente, los dispositivos 15, 16 de enclavamiento estaban dispuestos actuando en la misma dirección y alineados uno con otro, según la realización alternativa de la figura 5, los dispositivos 15, 16 de enclavamiento están dispuestos opuestos uno a otro. El dispositivo 26 de accionamiento está dispuesto aquí, por motivos de espacio, transversal al eje de accionamiento del dispositivo 15, 16 de enclavamiento, como puede reconocerse en especial en la figura 6. Que en la realización alternativa representada, el balancín 7 cerrado esté dispuesto inclinado en la dirección de marcha, hay que achacarlo únicamente a las circunstancias prohibitivas de espacio en esta realización.

La figura 7 muestra otro corte de un dispositivo alternativo de accionamiento. La vista representada corresponde aquí a la representación según la figura 3; elementos iguales están provistos también aquí con iguales símbolos de referencia. En la alternativa aquí representada, el dispositivo 26 de accionamiento con motor eléctrico (compárese la figura 3), está sustituido por un dispositivo 26' manual de accionamiento. Se reconoce bien que la carcasa 17 forma junto con los dispositivos 15, 16 de enclavamiento, una unidad separada que está montada en el tubo 2 protector de la dirección.

El accionamiento 26' manual de accionamiento se compone de una manija 34 y de una barra 35 de tracción, que en el extremo está provista con un racor 36 fileteado. El racor 36 fileteado está sujeto giratorio en un taladro 37 de la manija 34, de manera que los movimientos de giro de la manija 34 no se transmitan a la barra 35 de tracción. En la manija 34 están conformados lateralmente dos salientes 38 (véase figura 8) que corren sobre una rampa 39 de forma helicoidal. Al mismo tiempo, la manija 34 está guiada giratoria en la rampa 39. Un giro de la manija 34 -en el ejemplo representado, 90º como máximo-, conduce a un desplazamiento longitudinal de la manija 34 y, por tanto, de la barra 35 de tracción en la dirección longitudinal de la barra 35 de tracción.

La barra 35 de tracción atraviesa aquí el pasador 12 -realizado aquí taladrado hueco-, los conos 21, 22, así como los muelles 23 y 24. Un anillo 40 opresor está colocado en el extremo libre de la barra 35 de tracción, y se apoya mediante un muelle 41 en la carcasa 17, de manera que la barra 35 de tracción y, por tanto, también la manija 34, estén siempre sujetas bajo tensión previa.

Para que el movimiento de la barra 35 de tracción se transmita a los conos 21, 22, sobre la zona terminal de la barra 35 de tracción está montado por deslizamiento un casquillo 42, y unido con la barra 35 de tracción mediante un estampado 43. El casquillo 42 se apoya -con un huelgo ajustado previamente- en el cono 21, mientras que el estampado 43 se apoya en el cono 22 -asimismo con un huelgo ajustado previamente-. Así, un movimiento de la barra 35 de tracción se transmite a los dos conos 21, 22. el cono 21 está guiado aquí en un casquillo 44 de apoyo.

Lista de símbolos de referencia

1

Columna de la dirección

2

Tubo protector de la dirección

3

Tubo envolvente

4

Árbol de la dirección

5

Consola

6

Apoyo de giro

7

Horquilla, balancín cerrado

8

Asiento desplazable

9

Primer extremo

10

Segundo extremo de apoyo

11

Pieza corrediza

12

Pasador

13

Brazo

14

Sector roscado

15

Dispositivo de enclavamiento

16

Dispositivo de enclavamiento

17

Carcasa

18

Sector de presión

19

Sector de presión

20

Dentado

21

Cono

22

Cono

23

Muelle

24

Muelle

25

Barra de acoplamiento

26

Dispositivo de accionamiento

27

Ángulo

28

Apéndice

29

Estribo inferior

30

Dispositivo de reglaje

32

Apoyo

33

Apoyo

34

Manija

35

Barra de tracción

36

Racor fileteado

37

Taladro

38

Saliente

39

Rampa de forma helicoidal

40

Anillo opresor

41

Muelle

42

Casquillo

43

Estampado

44

Casquillo de apoyo

L

Eje de la dirección, eje longitudinal

M

Eje central

N

Eje central

H

Dirección en altura

Claims (9)

1. Columna (1) ajustable de la dirección, con un dispositivo (30) de reglaje para el reglaje de la columna de la dirección en la dirección de basculamiento y con un enclavamiento (15) de la columna de la dirección, en la dirección de basculamiento, componiéndose el dispositivo (30) de reglaje de un apoyo (6) de giro en una consola (5) estacionaria para la columna (1) de la dirección, y de una horquilla (7) sujeta giratoria en la consola (5), distanciada para ello, y pudiendo girar la horquilla (7) con relación a la columna (1) de la dirección, en un asiento (8) desplazable previsto en la columna (1) de la dirección, y estando unida con esta, caracterizada porque un dispositivo (15) de enclavamiento para el enclavamiento con arrastre de forma de la columna (1) de la dirección en la dirección de basculamiento, actúa sobre el asiento (8) desplazable de tal manera que puede bloquearse el movimiento relativo de la horquilla (7), para lo cual en un dentado (14) por la parte del extremo en un brazo (13) que está unido con una pieza (11) corrediza del asiento (8) desplazable, que puede reubicarse sobre la columna (1) de la dirección, se engrana una pieza (18) correspondiente de presión del dispositivo (15) de enclavamiento, en una posición de enclavamiento.

2. Columna ajustable de la dirección según la reivindicación 1, caracterizada porque está prevista una consola (5) fija a la carrocería, que aloja el apoyo (6) de giro y la horquilla (7).

3. Columna ajustable de la dirección según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque está previsto un segundo dispositivo de reglaje para el reglaje de la columna (1) de la dirección en dirección longitudinal, y un segundo dispositivo (16) de enclavamiento para el enclavamiento de la columna de la dirección en dirección longitudinal.

4. Columna ajustable de la dirección según la reivindicación 3, caracterizada porque el primer dispositivo (15) de enclavamiento y el segundo dispositivo (16) de enclavamiento, presentan un dispositivo (26) común de accionamiento, para el accionamiento de los dispositivos (15, 16) de enclavamiento.

5. Columna ajustable de la dirección según las reivindicaciones 1, 3 ó 4, caracterizada porque al menos un dispositivo (15, 16) de enclavamiento se compone de un sector (14, 20) dentado y de una pieza (18, 19) correspondiente de presión, y la pieza de presión está guiada aproximadamente en perpendicular al sector dentado, y en contacto con un cono (21, 22) cargado con un muelle, estando guiado el cono aproximadamente en perpendicular a la dirección del movimiento de la pieza de presión, y pudiendo moverse mediante un dispositivo (26) de accionamiento en contra de la fuerza del muelle.

6. Columna ajustable de la dirección según la reivindicación 5, caracterizada porque el sector (14) del primer dispositivo (15) de enclavamiento está dispuesto en un brazo (13) que está unido con una pieza (11) corrediza del asiento (8) desplazable, móvil con relación a la columna (1) de la dirección.

7. Columna ajustable de la dirección según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque

- la columna (1) de la dirección presenta un tubo (2) protector de la dirección, un tubo (3) envolvente y un árbol (4) de la dirección, estando sujeto el árbol de la dirección en el tubo envolvente, pudiendo girar, y el tubo envolvente en el tubo protector de la dirección, pudiendo desplazarse longitudinalmente, y estando sujeto el tubo protector de la dirección en una consola (5) fija a la carrocería mediante la horquilla (7),

- está previsto un primer dispositivo (15) de enclavamiento con arrastre de forma, para el enclavamiento en la dirección de basculamiento, estando unido un sector (14) dentado con la parte (11) de la horquilla (7), apoyada en el asiento (8) desplazable, y estando guiada en el tubo protector de la dirección una pieza (18) de presión que actúa en combinación con el sector dentado, y

- está previsto un segundo dispositivo (16) de enclavamiento con arrastre de forma, para el enclavamiento en la dirección longitudinal, estando dispuesto en el tubo envolvente por fuera un sector (20) dentado, entre el tubo envolvente y el tubo protector de la dirección, y estando guiada en el tubo protector de la dirección, una pieza (19) de presión que actúa en combinación con el sector dentado.

8. Columna ajustable de la dirección según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque como dispositivo de accionamiento está previsto un motor (26) reductor.

9. Columna ajustable de la dirección según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque como dispositivo de accionamiento está prevista una manija (34) que está prevista giratoria en la columna de la dirección, sobre una rampa (39) de forma helicoidal, atravesando una barra (35) de tracción unida con la manija, los conos (21, 22) cargados con muelles.