ES2198819T3 - Un dispositivo para acoplar un servomotor electrico al conjunto de la columna de direccion de un automovil. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico (1) al conjunto columna de dirección (2) de un vehículo, en el cual el servomotor (1) incluye una carcasa de apoyo (3) conectada al conjunto columna de dirección (2) y, durante el uso, sobresale desde el lateral del conjunto columna de dirección (2) a una región frente a una pierna (L) del conductor (D) del vehículo, a lo largo de una línea (X-X) paralela al eje longitudinal del vehículo. Este dispositivo de acoplamiento incluye una brida (4) para fijar la carcasa (3) del servomotor (1) y elementos de fijación (9-19) para asegurar la brida (4) al conjunto columna de gobierno (2). El dispositivo se caracteriza en porque los elementos de fijación (9-19) están diseñados para permitir que el servomotor (1) sea liberado del conjunto columna de gobierno (2) cuando el servomotor (1) se somete a una fuerza de reacción paralela al mencionado eje (X-X) en el sentido de avance del vehículo, de una magnitud mayor que un valor predeterminado.

Description

Un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico al conjunto de la columna de dirección de un automóvil.

La presente invención está relacionada con un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico con el conjunto de la columna de dirección de un automóvil.

Más específicamente, la invención está relacionada con un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación anexa 1, y conocido por ejemplo por el documento US 5021721 A, en el cual el motor incluye una caja soporte conectada al conjunto de la columna de dirección de tal manera que, durante el uso, el motor sobresale desde el lado de la columna, hacia una región enfrentada a una pierna del conductor del automóvil, en una dirección sustancialmente paralela a un eje longitudinal del automóvil.

Con el servomotor eléctrico dispuesto de esta manera, obligado por requisito de la configuración del automóvil, existe el peligro de que si el automóvil sufriese una colisión sustancialmente frontal con un obstáculo, el servomotor impactaría contra la pierna del conductor, con las consecuencias fácilmente imaginables para el conductor.

El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico al conjunto de columna de dirección de un automóvil, como se ha descrito anteriormente, que elimine la desventaja antes mencionada.

Este y otros objetos se consiguen de acuerdo con la invención, proporcionando un dispositivo de acoplamiento, cuyas características principales están definidas en la reivindicación 1 anexa.

Si un automóvil equipado con el dispositivo de acoplamiento de la invención sufriese una colisión frontal con un obstáculo, y si el servomotor asociado a la columna de dirección impactase contra la pierna del conductor, o quizás contra otro obstáculo, su conexión al conjunto de la columna de dirección se liberaría, eliminando así, o al menos reduciendo drásticamente, el daño probable que tal impacto causaría.

Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue, proporcionada meramente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 es una vista lateral de parte de la cabina de pasajeros de un automóvil, en la cual se muestra un servomotor eléctrico acoplado al conjunto de columna de dirección mediante un dispositivo de acuerdo con la invención;

La figura 2 es una vista en planta desde arriba de la parte de la cabina de pasajeros ilustrada en la

\hbox{figura 1;}

La figura 3 muestra un servomotor con una brida para acoplarlo al conjunto de columna de dirección de acuerdo con la invención;

La figura 4 muestra el servomotor de la figura 3, en posición de acoplamiento al conjunto de columna de dirección;

La figura 5 es una vista parcialmente seccionada que ilustra el acoplamiento rotativo del motor a la columna de dirección por medio de un dispositivo flexible de transmisión del accionamiento;

La figura 6 muestra dicho dispositivo de transmisión del accionamiento en una condición deformada y flexionada;

Las figuras 7 y 8 son vistas seccionadas, tomadas sobre las líneas VII-VII y VIII-VIII respectivamente de la figura 4; y

La figura 9 es una vista en sección similar a la de la figura 8, pero mostrando la brida de unión del servomotor eléctrico desacoplada de la columna de dirección.

En las figuras 1 y 2, un servomotor eléctrico, indicado como 1, está acoplado al conjunto 2 de columna de dirección de un automóvil.

El servomotor incluye una caja soporte 3, con el extremo de la misma enfrentado al conjunto de columna de dirección que tiene una brida 4 de unión.

El conjunto 2 de columna de dirección comprende un tubo estacionario 5, con la columna 6 de dirección montada sobre él para efectuar la rotación

\hbox{(figuras 2 y
5).}

El tubo 5 tiene un apéndice tubular lateral 7, que termina en una brida 8 a la cual está unida la brida 4 de unión del servomotor 1.

Como puede verse en las figuras 1 y 2, cuando está montado para su utilización, el servomotor 1 sobresale desde el lado del conjunto 2 de la columna de dirección en una región frente a la pierna L del conductor D del automóvil, a lo largo de la línea X-X (figura 2) sustancialmente paralela al eje longitudinal del automóvil.

Con referencia a las figuras 1, 3 y 4, la porción o extremo de la brida 4 de unión del servomotor 1 más alejada de la posición de conducción, tiene dos aberturas alargadas 9, que se extienden paralelas al eje

\break

X-X. El extremo de la brida 4 más cercano a la posición de conducción tiene una abertura adicional 10 (figura 3), cuyo contorno tiene una interrupción 11 enfrentada al conductor, en la parte de la misma que mira a la posición de conducción.

Como se muestra en las figuras 4, 7 y 8, la brida 4 del servomotor está unida a la brida 8 del conjunto de columna de dirección por medio de pernos 12 y 13. En particular, un perno 12 se extiende a través de cada abertura o ranura 9 en la brida 4 y está atornillado en un orificio roscado 14 correspondiente de la brida 8 (figura 7). Alrededor de cada perno 12 hay dispuesto un casquillo 15 de material elastómero, de manera que forman dos bridas terminales integradas 15a y 15b, la primera de las cuales está ``aprisionada'' entre las bridas 4 y 8 y la segunda de las cuales se apoya contra la superficie de la brida 4 opuesta a la brida 8 (figura 7).

Entre la cabeza de cada perno 12 y la brida 15b del casquillo asociado hay interpuesta una arandela 16.

Durante el montaje, cada perno 12 con su casquillo 15 y arandela 16 asociados, está situado en el extremo de la correspondiente ranura 9 de la brida 4 más alejado de la posición de conducción (figuras 4 y 7).

Con referencia a las figuras 4 y 8, el perno 13, que se extiende a través de la abertura 10 de la brida 4, está atornillado en el correspondiente orificio roscado 17, formado en la brida 8 del conjunto de columna de dirección. Por conveniencia, un casquillo elástico 18, como los casquillos 15 descritos anteriormente, tiene también una brida terminal 18a que está "aprisionada" entre las bridas 4 y 8, y una segunda brida 18b, que está sujeta entre la brida 4 y la arandela 19 dispuesta por debajo de la cabeza del perno 13.

El diámetro del vástago o eje del perno 13 es menor que la anchura de la interrupción 11 de la correspondiente abertura 10 en la brida 4 de unión del servomotor 1.

Con referencia a la figura 5, el servomotor 1 tiene un eje 20 de accionamiento acoplado para la rotación con un tornillo sin fin 21 por medio de un dispositivo de transmisión o junta 22. Dentro del apéndice tubular 7 de la columna de dirección, el tornillo sin fin 21 engrana con un piñón 23 con dientes helicoidales, unido a la columna 6 de dirección.

El dispositivo 22 de transmisión es flexible, en el sentido de que es capaz de permitir al eje 20 del motor quedar desalineado o descentrado del tornillo sin fin 21 a lo largo del eje X-X definido anteriormente.

En el modo de realización ilustrado a modo de ejemplo, el dispositivo 22 de transmisión incluye dos bridas finales rígidas 24 y 25 en las cuales se forman los respectivos asientos 26 y 27, normalmente alineados, para acoplarse con el eje 20 del servomotor y con el tornillo sin fin 21, respectivamente. El acoplamiento entre los asientos del dispositivo 22 de transmisión y dichos ejes puede ser prismático o bien conseguirse por medio de un ajuste de interferencia.

Las bridas 24 y 25 del dispositivo 22 de transmisión pueden hacerse de acero, por ejemplo, y están interconectadas por medio de un elemento intermedio 28 de material elástico, tal como caucho.

Las bridas 24 y 25 pueden estar formadas integradamente con el elemento intermedio 28 por moldeo de este último sobre ellas.

Si el vehículo colisionase con un obstáculo, de forma tal que pudiese suceder un impacto entre el servomotor eléctrico 1 y la pierna L del conductor D, si la fuerza aplicada al servomotor en la dirección de la línea X-X es mayor que un valor predeterminado, la brida 4 de unión del servomotor es capaz de deslizar sustancialmente paralela a dicha línea X-X, en la dirección de movimiento del vehículo, gracias a la forma de ranura de las aberturas 9 de dicha brida. Las aberturas 9 son suficientemente largas para permitir que el servomotor 1 deslice suficientemente con relación al conjunto 2 de columna de dirección y permitir que el perno 13 y el casquillo elástico asociado 18 se desenganchen de la correspondiente abertura 10 de la brida 4 del servomotor a través de la interrupción 11 de dicha abertura, como se ilustra en la figura 9. Como resultado del desenganche, el servomotor ya no está fijado al conjunto 2 de columna de dirección y es capaz de girar alrededor de un eje esencialmente vertical perpendicular a los pernos 12, de tal manera que los extremos de las bridas 4 y 8 que miran hacia el conductor queden separados y abiertos.

La liberación del servomotor eléctrico 1 de su posición fija sobre el conjunto 2 de la columna de dirección, hace posible limitar cualquier lesión causada al conductor D como resultado del impacto con el servomotor.

Permaneciendo inalterado el principio de la invención, los modos de realización y detalles de fabricación de la invención pueden naturalmente variar ampliamente de los descritos e ilustrados aquí, meramente a modo de ejemplo no limitativo, sin apartarse por ello del alcance de la invención, según se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (7)

1. Un dispositivo para acoplar un servomotor eléctrico (1) al conjunto (2) de columna de dirección de un automóvil, teniendo el servomotor (1) una caja soporte (3) conectada al conjunto (2) de columna de dirección de tal manera que, durante el uso, dicho servomotor (1) sobresale desde el lado del conjunto (2) de columna de dirección hacia una región frente a la pierna (L) del conductor (D) del automóvil, a lo largo de una línea (X-X) sustancialmente paralela a un eje longitudinal del coche; incluyendo el dispositivo de acoplamiento una brida (4) de unión sobre la caja (3) del servomotor (1), y medios (9-19) para unir dicha brida (4) al conjunto (2) de columna de dirección; estando caracterizado el dispositivo porque dichos medios de unión (9-19) están configurados para permitir liberar al servomotor (1) del conjunto (2) de la columna de dirección cuando dicho servomotor (1) está sujeto a una fuerza de reacción sustancialmente paralela a dicha línea (X-X), en la dirección del movimiento del automóvil, de una magnitud mayor que un valor predeterminado.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha brida (4) de unión tiene

- al menos una primera abertura alargada (9) que cuando está en la condición de montaje del servomotor (1) se extiende esencialmente paralela a dicha línea (X-X), y

- al menos una segunda abertura (10) cuyo contorno tiene una interrupción (11) la cual, en dicha condición de montaje, mira hacia la posición de conducción;

comprendiendo los medios (9-19) de unión

- al menos un primer y un segundo tornillo o perno (12, 13), unidos al conjunto (2) de columna de dirección, que se extienden a través de dicha primera (9) y dicha segunda (10) abertura, respectivamente, en la brida (4);

- estando enclavado el primer tornillo o perno (12) en el extremo de dicha primera abertura (9) que está más alejado de la posición de conducción;

- teniendo el segundo tornillo o perno (13) una sección transversal o diámetro inferior a la anchura de dicha interrupción (11) de dicha segunda abertura (10);

- siendo la primera abertura (9) suficientemente larga para permitir que la brida (4) se deslice una distancia suficiente con relación a dicho primer tornillo o perno (12) en la dirección de dicha línea (X-X), para permitir que el segundo tornillo o perno (13) se desenganche de la segunda abertura (10) en la brida (4) a través de la interrupción (11) de la misma, cuando el servomotor (1) esté sujeto a dicha fuerza de reacción mayor que un valor predeterminado.

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque hay dispuestos unos respectivos casquillos (15, 18) de material elástico alrededor de los tornillos o pernos (12, 13) de fijación asociados en dichas aberturas (9, 10) de la brida (4) de unión del servomotor (1).

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el cual el servomotor (1) está acoplado por medio de un tornillo sin fin (21) a un piñón (23) unido para girar con la columna (6) de dirección; estando caracterizado el dispositivo porque el eje (20) del servomotor (1) está acoplado para girar con el tornillo sin fin (21) por medio de un dispositivo de transmisión flexible.

5. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dicho dispositivo (22) de transmisión incluye dos bridas finales rígidas (24, 25) interconectadas por un elemento intermedio (28) de material elástico y acopladas por torsión una de ellas al eje (20) del servomotor (1) y la otra a dicho tornillo sin fin (21).

6. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento intermedio (28) del dispositivo (22) de transmisión está hecho de material elastómero.

7. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5 o la reivindicación 6, caracterizado porque las bridas finales (24, 25) del dispositivo (22) de transmisión están hechas de material metálico.