ES2290178T3 - Unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, particularmente para un freno de aparcamiento de un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Una unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, particularmente para un freno de mano de un vehículo, que incluye una carcasa (3) que soporta un motor eléctrico (7) y una unidad de tornillo macho-y-hembra (21, 23), en el que la unidad de tornillo macho-y-hembra comprende un elemento giratorio (21) conectado para su rotación con el eje (7a) de salida del motor eléctrico (7), y un elemento (23, 25), que puede deslizarse con respecto a la carcasa (3) como resultado de la rotación del elemento giratorio (21), estando asociado el elemento deslizable (23, 25) con un miembro (33) de transmisión que pivota respecto a la carcasa (3) y está provisto de un par de brazos en los extremos de los cuales están conectados respectivos cables (41) de funcionamiento del frenado, donde el miembro (33) de transmisión está articulado al elemento deslizable (23, 25) de la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra por medio de al menos un pasador transversal (29), caracterizado porque el mencionado pasador (29) encaja con una respectiva guía axial (32) de la carcasa (3), de forma que se evita la rotación del elemento deslizable (23, 25) con respecto a la carcasa (3).

Description

Unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, particularmente para un freno de aparcamiento de un vehículo.

La presente invención se refiere a una unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, particularmente para un freno de mano de un vehículo, incluyendo una carcasa para sustentar un motor eléctrico y una unidad de tornillo macho-y-hembra, en el que la unidad de tornillo macho-y-hembra comprende un elemento giratorio conectado para su rotación con el eje de salida del motor eléctrico, y un elemento que es deslizable con respecto a la carcasa como resultado de la rotación del elemento giratorio, estando asociado el elemento deslizable con un miembro de transmisión que pivota con respecto a la carcasa y está provisto de un par de brazos en cuyos extremos están conectados los respectivos cables de accionamiento del freno.

Una unidad de accionamiento del tipo mencionado anteriormente está descrita en la solicitud de patente europea EP 472 979. De acuerdo con este documento, el miembro giratorio de transmisión, al que está conectado un único cable de accionamiento del freno, está articulado con un elemento fijo sujeto a la carcasa que contiene el motor eléctrico; el elemento fijo incluye una zona dentada arqueada cuyos dientes pueden ser acoplados a una palanca por un trinquete articulado para el funcionamiento manual del freno de mano, de forma que la tensión del cable de accionamiento puede ser controlada selectivamente por medio de la palanca de accionamiento o por medio del motor eléctrico.

La solicitud de patente alemana DE-41-29-934 también describe una unidad de accionamiento del tipo definido anteriormente, en la que dos cables de accionamiento del freno, que se extienden transversalmente con respecto a la carcasa que contiene el motor eléctrico, están conectados al miembro giratorio de transmisión. El miembro de transmisión está articulado a una parte de la carcasa separada del conjunto de tornillo macho-y-hembra, y está conectado a esta unidad por medio de una varilla auxiliar, de forma que la tensión de los cables de frenado puede ser variada ya sea como resultado del funcionamiento del motor eléctrico, o actuando manualmente sobre una manivela que está conectada a la unidad de tornillo macho-y-hembra por medio de un cable auxiliar. Una unidad de accionamiento del tipo reseñado en el preámbulo de la reivindicación 1 está descrita en el documento DE 198 29 514 A1.

Sin embargo, las unidades de actuación conocidas a partir de los documentos mencionados anteriormente, tienen estructuras bastante complejas a la vista del hecho de que tienen que permitir funcionar al dispositivo de frenado conectado a ellas, ya sea como resultado del funcionamiento de un motor eléctrico, o bien como resultado de la actuación de un miembro de control manual. Debido a esta estructura, son también voluminosas y, por tanto, inadecuadas para ser colocadas en espacios limitados en un vehículo.

Para resolver estos problemas, el objeto de la invención es una unidad de accionamiento del tipo definido al principio de la descripción, caracterizada porque el miembro de transmisión está articulado al elemento deslizable de la unidad de tornillo macho-y-hembra por medio de al menos un pasador transversal, y porque dicho pasador engrana con una guía axial correspondiente de la carcasa de forma que se evita la rotación del elemento deslizable con respecto a la carcasa.

En virtud de este concepto, la unidad de accionamiento de la invención tiene una estructura relativamente sencilla, que hace su funcionamiento altamente eficiente y fiable y que permite que sus dimensiones se mantengan compactas de forma que pueda ser colocada fácilmente en espacios limitados en un vehículo a motor, por ejemplo, en el túnel central del cuerpo próximo a la parte frontal del compartimiento del pasajero, donde se aloja usualmente la unidad manual convencional para accionar el freno de mano.

Características y ventajas adicionales de la invención quedarán más claras con la siguiente descripción detallada, proporcionada únicamente a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 es una vista superior del alzado en sección parcial de la unidad de accionamiento de acuerdo con la invención,

La figura 2 es una vista del alzado seccionado por la línea II-II de la figura 1,

Las figuras 3 y 4 son secciones transversales de la unidad de la figura 2, efectuadas en las líneas III-III y IV-IV de este dibujo, respectivamente, y

La figura 5 es una vista en perspectiva ampliada de un detalle indicado por la flecha V en la figura 1.

Haciendo referencia a los dibujos, una unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, en particular para un freno de mano de un vehículo, se indica en general con un 1.

La unidad 1 comprende una carcasa 3 generalmente con forma de paralelepípedo que incluye, con referencia a los dibujos, una pared superior 5a, una pared inferior 5b, paralela y opuesta a la pared 5a, y al menos una pared final transversal 5c. Una o más de las paredes de la carcasa 3, por ejemplo la pared superior 5a, puede estar constituida por partes de los paneles de la carrocería del vehículo en el que va a ser montada la unidad 1.

En la parte de la carcasa 3 más alejada de la pared transversal 5c, está fijado el cuerpo de un motor eléctrico 7 del que sobresale un eje respectivo 7a de salida, coaxial con el eje general de la unidad 1, indicado como A en los dibujos.

El eje 7a está conectado a una unidad 9 de reducción coaxial con el eje A y preferiblemente comprende dos etapas de reducción 9a, 9b, dispuestas en serie y convenientemente formadas por reductores respectivos del tipo con trenes de engranajes epicicloidales.

En particular, el eje 7a del motor 7 está enchavetado en un orificio central de un engranaje 11a que constituye el engranaje central de la primera etapa 9a de reducción, cuyos dientes engranan con una multiplicidad de engranajes satélites 13a que a su vez engranan con los dientes internos de un engranaje anular 15a que está fijado a la carcasa 3. Los ejes de los engranajes satélites 17a están asociados con un transportador 17a de engranajes satélites que tiene un apéndice tubular dentado 11b que constituye el engranaje central de una segunda etapa de reducción 9b. Los dientes del apéndice tubular 11b engranan con los dientes de una multiplicidad de engranajes satélites 13b, que también engranan con los dientes internos de un engranaje anular 9b, también fijado a la carcasa 3. Los ejes de los engranajes satélites 13b están asociados con un transportador 17b de engranajes satélites montado para rotar con respecto a la carcasa 3 por medio de un rodamiento 19 de bolas.

Las dos etapas 9a y 9b de reducción están constituidas convenientemente por respectivas unidades epicíclicas de reducción substancialmente idénticas, que consiguen, por tanto, la misma relación de reducción. Por ejemplo, con una relación de reducción de alrededor de 3,5 para cada etapa de reducción, la unidad 9 de reducción consigue una relación de reducción total de alrededor de 12. En particular, los engranajes que constituyen los engranajes satélites 13a y 13b son idénticos y los engranajes anulares 15a y 15b son igualmente idénticos.

Al transportador 17b de engranajes satélites, hay fijado un tornillo 21, coaxial con el eje A, y su dentado está engranado con el dentado correspondiente de una tuerca 23 que rodea al tornillo 21. En el extremo más alejado de la unidad 9 de reducción, el tornillo 21 está soportado por un rodamiento 22 de bolas alojado en un respectivo asiento 22a formado en la pared 5c transversal de la carcasa 3.

Los dientes del tornillo 21 y de la tuerca 23 pueden tener perfiles capaces de minimizar el rozamiento que resulta de la rotación del tornillo 21 con respecto a la tuerca 23, por ejemplo, perfiles trapezoidales. Aún más, un dispositivo "anti-retroceso" de un tipo conocido per se y, por tanto, no mostrado en los dibujos, es decir, un dispositivo que puede hacer irreversible el movimiento de un elemento deslizable de la unidad, puede ser asociado con el tornillo 21 y con la tuerca 23. El acoplamiento del tornillo macho-y-hembra es convenientemente del tipo con rosca de bolas en circulación de forma que el rozamiento entre el tornillo 21 y la tuerca es mínimo durante la rotación del tornillo 21.

A la tuerca 23 hay conectada axialmente una tuerca anular 25, por ejemplo, por medio de un acoplamiento roscado, hacia la pared final 5c. La tuerca anular 25 tiene, en lados diametralmente opuestos, un par de asientos axiales con forma de horquillas, dispuesto cada uno para alojar la cabeza ensanchada 29a de un pasador transversal respectivo 29, siendo los pasadores 29 coaxiales con un eje B que cruza perpendicularmente al eje A. El extremo de cada pasador 29 más alejado de su cabeza 29a encaja en una hendidura correspondiente 32 formada en las respectivas paredes superior e inferior 5a y 5b, de forma que la unidad constituida por la tuerca 23, la tuerca anular 25 y los respectivos pasadores 29 pueden ser sometidos únicamente a movimientos de traslación axial a lo largo del eje A, como resultado de la rotación del tornillo 21.

Existe un miembro 33 que pivota, asociado con un par de pasadores 29, que comprende un par de patillas 31 en las que están formados orificios respectivos 31a, en los que pueden insertarse pasadores 29 de forma que el miembro 33 puede pivotar alrededor del eje B. El miembro 33 tiene un par de placas moldeadas 35, es decir, una placa superior y otra inferior con referencia a los dibujos, que están conectadas entre sí por medio de un par de tramos 36 paralelos al eje B y dispuestos para no interferir con el tornillo 21. En las placas moldeadas 35 están formados dos pares de orificios alineados 37, estando ambos pares de orificios alineados 37 a cierta distancia del eje A y del eje B, de forma que las placas 35 constituyen un par de brazos provistos cada uno de un par de orificios 37. Los orificios 37 de la misma placa moldeada 35, por ejemplo la placa superior con referencia a las figuras 1 y 5, tienen ambos aberturas respectivas en diagonal para la inserción, en el respectivo par de orificios alineados 37, de un terminal 39 en forma de barrilete que tiene un diámetro que corresponde al de los orificios 37 y está fijado a un extremo del cable flexible 41, estando el otro extremo conectado, de manera ya conocida, a un miembro móvil de frenado de la rueda de un vehículo.

Los dos cables flexibles 41 se extienden a través de sus respectivos orificios 43 formados en paralelo al eje A en la pared transversal 5c de la carcasa 3 y están dispuestos para deslizarse en sus respectivas fundas 45 teniendo cada una un extremo que se apoya en la superficie exterior de la pared 5c, de forma que la pared 5c actúa como una placa de reacción para las fundas 45.

Gracias a la presencia de los pasadores transversales 29 y a su acoplamiento en las hendiduras 32, como está descrito anteriormente, la tuerca 23 es desplazada siempre paralela al canal 32, y, por tanto al eje A, como resultado de la rotación del tornillo 21. El miembro 33 que pivota está montado sobre los mismos pasadores 29, permitiendo que la tuerca 23 sea conectada a ambos cables flexibles 41, cada uno de los cuales puede ocasionar el frenado de una respectiva rueda del vehículo. Dado que el miembro 33 está montado para pivotar alrededor de los pasadores 29, y por tanto alrededor del eje B, cualquier pequeña falta de uniformidad en las longitudes de estos cables, o cualquier diferencia en el juego que pueda surgir en los dispositivos de frenado asociados con los cables 41 como resultado del funcionamiento de la unidad 1, son compensados automáticamente, de forma que la unidad conforme con la invención siempre permite que los cables 41 consigan un frenado equilibrado y uniforme de las ruedas asociadas.

Con la unidad de acuerdo con la invención, pueden ser asociados dispositivos de tipo conocido per se, como sensores de fuerza o sistemas para efectuar el funcionamiento automático de los frenos cuando se desconecta el motor del vehículo, o dispositivos para la liberación manual del sistema de frenado en caso de una falla eléctrica.

Claims (12)

1. Una unidad de accionamiento para un dispositivo de frenado, particularmente para un freno de mano de un vehículo, que incluye una carcasa (3) que soporta un motor eléctrico (7) y una unidad de tornillo macho-y-hembra (21, 23), en el que la unidad de tornillo macho-y-hembra comprende un elemento giratorio (21) conectado para su rotación con el eje (7a) de salida del motor eléctrico (7), y un elemento (23, 25), que puede deslizarse con respecto a la carcasa (3) como resultado de la rotación del elemento giratorio (21), estando asociado el elemento deslizable (23, 25) con un miembro (33) de transmisión que pivota respecto a la carcasa (3) y está provisto de un par de brazos en los extremos de los cuales están conectados respectivos cables (41) de funcionamiento del frenado, donde el miembro (33) de transmisión está articulado al elemento deslizable (23, 25) de la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra por medio de al menos un pasador transversal (29), caracterizado porque el mencionado pasador (29) encaja con una respectiva guía axial (32) de la carcasa (3), de forma que se evita la rotación del elemento deslizable (23, 25) con respecto a la carcasa (3).

2. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el miembro (33) de transmisión está articulado al elemento deslizable (23, 25) por medio de dos pasadores transversales y coaxiales (29) conectados a los lados opuestos del miembro deslizable (23, 25), encajando cada pasador (29) con una respectiva guía axial (32) de la carcasa (3).

3. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque cada uno de los pasadores transversales (29) tiene una cabeza ensanchada (29a) encajada en un correspondiente asiento (27) con forma de horquilla del elemento deslizable (23, 25).

4. Una unidad de accionamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elemento giratorio (21) de la unidad de tornillo macho-y-hembra es un tornillo (21) coaxial con el eje (7a) de salida del motor eléctrico (7), siendo el elemento deslizable (23) un miembro roscado internamente alrededor del mencionado tornillo (21).

5. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque el tornillo (21) está soportado por un rodamiento (22) encajado en un asiento (22a) formado en una pared transversal (5c) de la carcasa (3) dispuesto en el extremo más alejado del motor eléctrico (7).

6. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la mencionada pared transversal (5c) de la carcasa (3) tiene la función de placa de reacción para las fundas deslizantes (45) de los cables de accionamiento (41).

7. Una unidad de accionamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra es del tipo de rosca de bolas.

8. Una unidad de accionamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque una unidad de reducción (9), coaxial con el eje (A) de la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra y del eje (7a) de salida, está interpuesta entre el eje (7a) de salida del motor eléctrico (7) y el elemento giratorio (21) de la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra.

9. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la unidad (9) de reducción es de tipo epicíclico con dos etapas (9a, 9b).

10. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el eje de salida del motor eléctrico (7) está conectado, para su rotación, con un primer engranaje central (11a) de la primera etapa (9a) de la unidad (9) de reducción, engranando con los primeros engranajes satélites (13a) que a su vez están engranados con un primer engranaje anular (15a) e internamente dentado, teniendo los primeros engranajes satélites (13a) ejes respectivos de rotación asociados con un primer transportador (17a) de engranajes satélites al que está fijado un segundo engranaje central (11b) de la segunda etapa (9b) de la unidad de reducción (9), engranando el segundo engranaje central (11b) con los segundos engranajes satélites (13b) que están encajados con un segundo engranaje anular (15b) dentado internamente, teniendo los segundos engranajes satélites respectivos ejes de rotación asociados con un segundo transportador (17b) de engranajes satélites al que está fijado el tornillo (21) de la unidad (21, 23) de tornillo macho-y-hembra.

11. Una unidad de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque dichas unidades epicíclicas (9a, 9b) de reducción son substancialmente idénticas entre sí.

12. Una unidad de accionamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el motor eléctrico (7), la unidad de reducción (9), el tornillo (21) y la tuerca (23) están montados coaxialmente en un eje general (A) de la carcasa (3), estando colocados los extremos de los dichos cables (41) de accionamiento a la tuerca (23) por medio del miembro (33) de transmisión, paralelos al eje general (A) de la carcasa.