ES2296192T3 - Dispositivo con dos partes moviles la una respecto a la otra y montaje de una cadena guia. - Google Patents

Abstract

Dispositivo con dos partes móviles la una con respecto a la otra, en particular a dos partes de la carrocería de un automóvil que están unidas entre sí por medio de una línea de alimentación (4); dicha línea de alimentación (4) se introduce de tal forma en la guía del cable (6) -flexible y diseñada como una cadena guía- que, cuando se realiza un movimiento relativo entre ambas piezas, la longitud de la línea de alimentación (4) se reajusta gracias a la guía de cable (6) flexible, caracterizado por el hecho de que la guía de cable (6) es una pieza enteriza que presenta varios segmentos (10) separados entre sí una cierta distancia -y unidos mediante nervaduras de refuerzo (14) - que rodean la línea de alimentación. Las nervaduras de refuerzo (14) forman como mínimo una banda de refuerzo (16) al quedar ordenadas formando una línea, de tal modo que se define una dirección de flexión para la guía de cable (6).

Description

Dispositivo con dos partes móviles la una respecto a la otra y montaje de una cadena guía.

El presente invento hace referencia a un dispositivo con dos partes móviles la una con respecto a la otra, en particular a dos partes de la carrocería de un automóvil que están unidas entre sí por medio de una línea de alimentación; dicha línea de alimentación se introduce de tal forma en la guía de cable -flexible y diseñada como una cadena guía- que, cuando se realiza un movimiento relativo entre ambas piezas, la longitud de la línea de alimentación se reajusta gracias a la guía de cable flexible, obteniéndose así un montaje de cadena guía para un dispositivo de ese tipo.

La guía de cable sirve para proteger la línea de alimentación -que proporciona suministro energético- tendida entre dos piezas (mecánicas) móviles la una respecto a la otra. La guía envuelve la línea de alimentación, protegiéndola. Simultáneamente, la configuración en cadena permite que el propio movimiento relativo entre ambas piezas iguale las longitudes, gracias a que los extremos de la guía de cable -que se encuentran uno por encima de otro- pueden desplazarse el uno hacia el otro.

Las cadenas guía o cadenas transmisoras de energía corrientes están formadas por una multitud de elementos individuales idénticos y unidos entre sí, dando lugar a un conducto a través del cual se tiende (suelta) la línea de alimentación. La configuración en forma de cadena determina una dirección de flexión para la línea de alimentación definida por la orientación del eje de rotación -alrededor del cual pueden desplazarse los elementos individuales de la cadena-. Dichos elementos individuales deben estar unidos entre sí para dar lugar a la cadena guía. A menudo, en los extremos de la cadena se prevén piezas conectoras o elementos mediante los cuales se fija la cadena a, por ejemplo, la carrocería de un vehículo. Estos elementos finales o conectores, por tanto, se diseñan como elementos especiales.

La línea de alimentación es, en especial, un cable eléctrico. Una alternativa a esto es que la línea de alimentación esté formada por un paquete de cables o conducciones individuales entre las que, por lo general, se encuentran conducciones hidráulicas, neumáticas o de datos, además de las eléctricas. Este tipo de paquetes se aplica especialmente en los robots industriales. Dado que la línea de alimentación proporciona energía a piezas de una máquina, la línea puede ser considerada como una línea de energía y el dispositivo que guía la línea como una guía de la línea de energía.

En la patente DE-201.13.742-U1, que recoge el estado de la técnica actual, se describe la aplicación de un dispositivo que guía la línea en robots industriales. Otro importante campo de aplicación de dicho dispositivo es el sector automovilístico, en especial en el cableado de puertas corredizas, asientos, capotas, portones traseros y bandejas de maletero.

Para proteger las líneas de los esfuerzos de flexión se prevén, por ejemplo en el caso de enchufes moldeados por inyección o cables bowden, fundas protectoras para los tubos, los cuales rodean la línea y permiten una flexión concreta de la misma. Así, por ejemplo, en la patente DE-85.31.182-U1 se presenta una cubierta aproximadamente tubular para un cable bowden que presenta varias ranuras transversales que permiten cierta flexión. Otras cubiertas protectoras de este tipo se describen en las patentes FR-1.290.933-A y DE-31.00.944-A1. Un ejemplo de cubierta protectora flexible que forma parte de un enchufe moldeado por inyección se encuentra en la patente JP-2003.264026-A.

El objeto del presente invento es desarrollar una guía de línea mejorada entre dos piezas móviles la una respecto la otra.

Dicho objetivo se ve cumplido mediante un dispositivo que cuente con las características de la reivindicación 1. El dispositivo comprende un dispositivo que guía la línea diseñado como una cadena guía, de tal forma que se introduce una línea de alimentación -especialmente un cable eléctrico- en una guía de cable flexible. La guía de cable es una pieza enteriza que presenta varios segmentos separados entre sí una cierta distancia -y unidos mediante nervaduras de refuerzo- que rodean la línea de alimentación. Las nervaduras de refuerzo forman como mínimo una banda de refuerzo al quedar ordenadas formando una línea, de tal modo que se define una dirección de flexión para la guía de cable. En dicha dirección, la guía de cable posee una elevada flexibilidad o, lo que es lo mismo, una baja rigidez.

La guía de cable es, preferentemente, una pieza moldeada, inyectada o esponjosa. La configuración como pieza enteriza permite suprimir el costoso montaje de las piezas individuales, lo cual constituye una ventaja. Además, este mismo hecho abre un amplio abanico de configuraciones posibles, ya que el dispositivo que guía la línea, a diferencia de las cadenas guía conocidas, no está formado por elementos individuales idénticos. Más bien se da la posibilidad de asignar propiedades diferentes a la guía de cable a lo largo de su longitud.

Todas estas ventajas se alcanzan sin perjuicio de las ventajas propias de las cadenas guía habituales, es decir, la protección de la línea de alimentación y la determinación de una línea de flexión. Para alcanzar las mencionadas ventajas -propias de las cadenas guía-, la guía de cable está dividida en segmentos -preferentemente, anulares- que sólo están unidos entre sí mediante las nervaduras de refuerzo. La distancia así establecida entre segmentos posibilita la flexión de la guía de cable. Los segmentos individuales también pueden estar unidos -además de mediante las nervaduras- mediante finos puentes de material flexible que pueden ser, por ejemplo, películas de material que se forman durante el proceso de fabricación.

Con el fin de conseguir una fabricación lo más sencilla y económica posible, se procede como sigue: la línea de alimentación se deposita en un molde para herramientas -diseñado para que se complemente con la guía de cable- y, finalmente, se moldea, inyecta o espumea con un material adecuado, dando lugar a la guía cable enteriza. Los materiales adecuados son todos aquellos empleados habitualmente en la industria de los plásticos para procesos de moldeo, inyección y formación de espumas. En función de las características deseadas, en la fabricación se ajustan de manera óptima -eligiendo un material u otro, seleccionando los parámetros del proceso- propiedades tales como la dureza, la elasticidad y la resistencia frente a influencias externas.

Según otra configuración preferente, las nervaduras de refuerzo presentan una torsión en la dirección longitudinal de la guía de cable, de tal modo que a lo largo de ésta se definen varias direcciones de flexión distintas. En este caso, las nervaduras de refuerzo se instalan en espiral alrededor de la guía de cable. De este modo, se permite que haya flexión de la guía de cable a lo largo de varios ejes de flexión con distintas orientaciones. El dispositivo que guía la línea de este tipo resulta por tanto especialmente adecuado para sistemas en los que se exigen recorridos de línea (o movimientos) tridimensionales y complejos.

Resulta conveniente que el dispositivo guía de la línea cuente con dos nervaduras de refuerzo opuestas entre sí. Ambas nervaduras de refuerzo opuestas entre sí forman por tanto las bandas laterales de una cadena definidas por las partes laterales de los elementos individuales de la misma. Esta configuración confiere una gran rigidez frente a flexión en una dirección, al mismo tiempo que se anula totalmente el grado de libertad de flexión asociado a la misma.

Preferentemente, se ajusta un radio de flexión mínimo: para ello, se selecciona análogamente la distancia entre segmentos y/o la configuración de los mismos. Los segmentos pueden ajustarse en altura, anchura, dureza, ser oblicuos, etc., con tal de definir un radio de flexión deseado lo más pequeño posible. En estado flexionado, cuando se alcanza el radio mínimo de flexión los segmentos adyacentes se tocan entre sí, apoyándose unos sobre otros de tal forma que ya no se pueden flexionar más.

Preferentemente, los segmentos y/o las nervaduras de refuerzo poseen distintos diseños a lo largo de la guía de cable, de modo que también se ajustan diversos radios mínimos a lo largo de la pieza. Al fijar dichos radios mínimos se consigue proteger la línea de alimentación de una sobreelongación excesiva no tolerable.

Según otra forma de realización preferente, la
guía de cable -como unidad enteriza- presenta en un extremo al menos un elemento de conexión. Dicho elemento de conexión sirve, en especial, para asegurar el dispositivo guía de la línea a, por ejemplo, una pieza de la máquina o una parte de la carrocería. El elemento de conexión se diseña además como elemento de fijación -o al menos presenta elementos de fijación
integrados-, como orificios roscados o ganchos/clavi-
jas de encastre.

Para lograr una solidez suficiente en la zona de unión, en una forma de realización favorable se prevé que el elemento de conexión cuente con un elemento de refuerzo especialmente duro, por ejemplo una placa metálica o plástica muy estable, que además pueda portar uno o varios elementos de fijación.

Resulta beneficioso que el elemento de conexión, además, esté diseñado de tal forma que rodee la línea de alimentación de manera estanca. En especial, se consigue una estanqueidad longitudinal frente al agua. Mediante dicho elemento de conexión se tiene una zona de transición entre un área mojada y un área seca y, de ese modo, se protege la mencionada zona seca de la humedad.

En los procesos preferentes de fabricación por moldeo, inyección y formación de espumas, no es obligatorio que la guía de cable esté unida a la línea de alimentación mediante una unión no positiva o una unión en la que los materiales de ambas piezas se combinen (soldadura, encoladura, etc). Escogiendo los parámetros de fabricación adecuados, existe la posibilidad de instalar la línea de alimentación en la guía de cable de manera que quede más o menos suelta, de modo que pueda existir un desplazamiento relativo entre la guía de cable y la línea de alimentación, al menos en ciertas partes. No obstante, es preferible que al menos en la zona del elemento de conexión exista una unión sólida entre ambos elementos.

Según otra forma de realización preferente del invento, se prevé que la guía de cable cuente con elementos guía que, por ejemplo, conformen la guía sobre un carril de soporte. Esta medida permite colgar la guía de cable en el carril -al menos en algunas partes- y deslizar la guía por el mismo mientras está suspendida.

Para conseguir que la guía de cable presente una elevada resistencia a la tracción, resulta adecuado integrar un elemento de alta tenacidad en la guía, particularmente en la banda de refuerzo. Dicho elemento puede ser, por ejemplo, un hilo o una cuerda de alta resistencia a la tracción.

El objeto del invento se alcanza mediante un dispositivo de cadena guía que posea las características señaladas en la reivindicación 13.

A continuación, se ilustrarán una serie de ejemplos de realización con ayuda de las figuras siguientes, en las que se muestran representaciones esquemáticas y simplificadas del invento:

En la figura 1 se muestra, en posición estirada, un dispositivo guía de la línea con una guía de cable enteriza que presenta un elemento de conexión;

En la figura 2 se muestra, en posición flexionada, un dispositivo guía de la línea sin elemento de conexión;

En la figura 3 se muestra un dispositivo guía de la línea con un elemento de conexión integrado y una banda de refuerzo enrollada a lo largo de la guía de cable;

En las figuras 4a-4c se muestran, sometidos a flexión según distintos ejes, dispositivos guía de la línea con bandas de refuerzo enrolladas a lo largo de las guías de cable;

En la figura 5 se muestra un dispositivo guía de la línea en el que los elementos individuales de la guía de cable están separados entre sí con diferentes distancias;

En la figura 6 se muestra un dispositivo guía de la línea en el que los elementos individuales están diseñados con alturas, anchuras y formas distintas;

En la figura 7 se muestra un dispositivo guía de la línea en el que los elementos de guía están formados en la propia guía de cable.

En las figuras, las piezas con la misma función en todas ellas se designan con el mismo número de referencia.

Un dispositivo guía de la línea 2 según las figuras consta de una línea de alimentación 4 y de una guía para cable 6. La línea de alimentación 4 presenta, según los ejemplos de realización, cuatro líneas individuales 8 y un cuerpo 9 que las envuelve. Las líneas de alimentación 8 son, en particular, cables eléctricos. El cuerpo 9 es, por ejemplo, una envoltura o una cubierta. En todos los ejemplos de realización, la guía de cable 6 presenta multitud de segmentos anulares 10 individuales -en material macizo- que envuelven completamente la línea de alimentación 4. Dichos segmentos están dispuestos en dirección longitudinal 12 de manera sucesiva y separados entre sí. Los segmentos anulares 10 presentan una geometría exterior 4 de tipo disco. Los segmentos anulares 10 se estrechan formando el lado frontal 10A, que los rodea. A ambos lados del lado frontal 10A confluyen superficies inclinadas 10B.

Preferentemente, dos segmentos anulares 10 adyacentes están unidos entre sí mediante exactamente dos nervaduras de refuerzo 14. Las nervaduras de refuerzo 14 están separadas entre sí 180º, por lo que quedan situadas en posiciones opuestas. Las nervaduras de refuerzo 14 quedan dispuestas formando una línea en la dirección longitudinal 12, de tal modo que se tiene una banda de refuerzo 16 a lo largo de la guía de cable 6.

La disposición de las bandas de refuerzo 16 (enfrentadas entre sí) reduce los grados de libertad en cuanto a flexión, ya que en la zona de las bandas de refuerzo 16 no puede comprimirse ni estirarse la guía de cable 6. Esto sólo es posible en aquellas zonas en las que no exista ninguna nervadura de refuerzo 14. Por tanto, se fija de este modo la dirección de flexión del dispositivo guía de la línea 2. Los elementos anulares 10 -que están separados entre sí una cierta distancia- permiten comprimir o estirar el dispositivo hasta que chocan entre sí en el lado que queda en el interior al realizar la flexión (véase la figura 2). Esta limitación establece un radio de flexión mínimo.

Preferentemente los segmentos anulares 10 están unidos entre sí para permitir la flexión únicamente mediante las nervaduras de refuerzo 14. Otra posibilidad es que, además de las nervaduras de refuerzo 14, cuenten con un puente de material fino y elástico, por ejemplo una película de material.

Preferentemente, la fabricación del dispositivo guía de la línea 2 se realizará como sigue: en primer lugar, se sitúa la línea de alimentación 4, es decir, las líneas de alimentación 8 envueltas por la cubierta 9, en un molde para herramientas adecuado que contenga la forma negativa de la guía de cable 6. A continuación, se llena el molde mediante un material plástico que sea adecuado para la guía de cable 6, de tal modo que la línea de alimentación 4 quede -según el método de fabricación elegido- moldeada, inyectada o, preferentemente, espumada. La cubierta impide que el material plástico penetre en las líneas individuales a través de los intersticios. El método de fabricación descrito permite producir una guía de cable 6 enteriza. No existe necesidad de realizar ningún tratamiento o montaje posteriores. Por tanto, el dispositivo guía de la línea 2 -diseñado como cadena guía- se fabrica en un proceso de una sola etapa. En principio, existe una alternativa posible que consiste en fabricar en primer lugar la guía de cable 6 y sólo entonces introducir en su interior la línea de alimentación 4. A modo de ejemplo, esta última configuración puede realizarse de modo que el conjunto sea plegable, permitiendo así la introducción lateral de la línea de alimentación 4. No obstante, la primera opción (moldeo/inyección/espuma con la línea de alimentación 4 incluida) es preferible, ya que los costes de fabricación son menores. En particular, este método de fabricación resulta adecuado para producir unidades de montaje prefabricadas.

El método de fabricación descrito, y en especial si se elige la opción de la espuma (línea de alimentación 4 incluida), confiere una gran flexibilidad a la guía de cable 6 enteriza en cuanto a las posibilidades de configuración y diseño de la misma. En particular, en el momento de la fabricación pueden integrarse en la guía de cable 6 un gran número de funciones, sin más que conferir la forma adecuadamente. Resulta especialmente beneficioso que a lo largo de la guía de cable pueda variarse la forma que se Le confiere.

En algunos ejemplos de realización, por tanto, la guía de cable 6 presenta un elemento de conexión 18 unido a los segmentos anulares 10, tal y como se muestra en las figuras 1, 3, 5, 6 y 7. El elemento de conexión 18 se diseña como una unidad de conexión multifuncional que se fija a una pieza o componente de una máquina o de una carrocería. El elemento de conexión 18 también se emplea para estanqueizar mutuamente dos espacios que estén separados por el mismo. El elemento de conexión 18 cuenta con una ranura 20 diseñada para proporcionar estanqueidad y poder formar una unión, por lo que es el elemento que confiere las funciones antes mencionadas al elemento de conexión 18. Cuando se monta, el muelle de la pieza entra en dicha ranura. Al mismo tiempo, en la zona del elemento de conexión 18 las líneas individuales 8 se encuentran en la masa de moldeo, inyección o espuma y son por tanto estancas, de manera que también se garantiza la estanqueidad a lo largo de las líneas individuales 8. Preferentemente, las líneas individuales 8 están fijadas al elemento de conexión 18.

En el otro extremo de la guía de cable 6, frente al extremo donde se coloca el elemento de conexión 18, se coloca preferentemente otro elemento de conexión, que no se ha representado. Dicho elemento de conexión puede ser exactamente igual que el elemento de conexión 18.

En los ejemplos de realización según las figuras 3 y 4a-4c las bandas de refuerzo 16 se han enrollado -como si de una sección de espirales se tratara- alrededor de la guía de cable 6 en la dirección longitudinal 12. El primer y el último segmento anular 10 -adyacentes a los elementos de conexión 18 y 22, respectivamente- están desplazados el uno respecto al otro según un ángulo de giro determinado, que en las figuras 3 y 4a-4c es de aproximadamente 90º. Dado que las bandas de refuerzo fijan la dirección de flexión, esta medida provoca que la dirección de flexión varíe a lo largo de la guía de cable 6. Cuando el ángulo de giro es recto, la dirección de flexión en la que el dispositivo guía de la línea 2 puede flexionarse se gira 90º. Así, pueden configurarse guías tridimensionales complejas, tal y como se desprende de las representaciones mostradas en las figuras 4a, 4b y 4c.

Según los ejemplos de realización 5 y 6, los anillos anulares 10 están separados entre sí con distancias distintas a1, a2 y a3 o cada elemento anular 10 se ha diseñado de forma diferente. Las variaciones en cuanto a las distancias y/o la forma permiten ajustar distintas características, sobre todo variando la longitud de la guía de cable 6. En particular, estas medidas permiten fijar el radio de flexión mínimo. Esencialmente, éste viene determinado por el radio de flexión con el cual dos segmentos anulares 10 adyacentes se apoyan el uno sobre el otro. Aquí desempeña un papel importante la elección de las distancias a1, a2 y a3 y/o la elección de las distintas alturas h de cada segmento anular 10 y/o la elección de distintas anchuras b de los segmentos anulares 10 y/o la elección de distintas formas para los segmentos anulares 10. En cuanto a la forma, existe un factor especialmente determinante: el ángulo que caracteriza las superficies inclinadas 10B.

En el ejemplo de realización de la figura 7 se prevén varios elementos guía 24 en el lado externo de los segmentos anulares 10. Puede observarse la sección transversal de dichos elementos en forma de T, cuya función es engancharse a un carril guía que, por ejemplo, pudiera ser un carril de soporte acanalado con forma de U. Por tanto, los elementos guía 24 permiten desplazar en suspensión -completa o parcialmente- el dispositivo guía de la línea 2 a lo largo de un carril de soporte. En el ejemplo de realización, los elementos guía 24 están girados 90º respecto a las bandas de refuerzo 16.

En otra forma de realización preferente, no representada, se integra en la guía de cable 6 un elemento tenaz para aumentar la resistencia a la tracción de la misma. En particular, dicho elemento tenaz está formado por uno o varios hilos o cuerdas de alta resistencia a la tracción que, preferentemente, se integran en las bandas de refuerzo 16.

Lista de números de referencia

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2

\tabul

Dispositivo guía de la línea

4

\tabul

Línea de alimentación

6

\tabul

Guía de cable

8

\tabul

Línea individual

10

\tabul

Segmento anular

10A

\tabul

Lado frontal

10B

\tabul

Superficie inclinada

12

\tabul

Dirección longitudinal

14

\tabul

Nervadura de refuerzo

16

\tabul

Banda de refuerzo

18

\tabul

Elemento de conexión

20

\tabul

Ranura

24

\tabul

Elemento guía.

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Claims (14)

1. Dispositivo con dos partes móviles la una con respecto a la otra, en particular a dos partes de la carrocería de un automóvil que están unidas entre sí por medio de una línea de alimentación (4); dicha línea de alimentación (4) se introduce de tal forma en la guía del cable (6) -flexible y diseñada como una cadena guía- que, cuando se realiza un movimiento relativo entre ambas piezas, la longitud de la línea de alimentación (4) se reajusta gracias a la guía de cable (6) flexible, caracterizado por el hecho de que la guía de cable (6) es una pieza enteriza que presenta varios segmentos (10) separados entre sí una cierta distancia -y unidos mediante nervaduras de refuerzo (14)- que rodean la línea de alimentación. Las nervaduras de refuerzo (14) forman como mínimo una banda de refuerzo (16) al quedar ordenadas formando una línea, de tal modo que se define una dirección de flexión para la guía de cable (6).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la línea de alimentación (4) da lugar al cableado de puertas corredizas, asientos, capotas, portones traseros o bandejas de maletero.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que la guía de cable (6) es una pieza moldeada, inyectada o esponjosa.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la línea de alimentación (4) está inmersa en material moldeado, inyectado o en una espuma para dar lugar a la guía de cable (6).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la banda de refuerzo (16) está retorcida en la dirección longitudinal (12) de la guía de cable (6).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se prevén exactamente dos bandas de refuerzo (16) situadas en posiciones opuestas.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se ajusta un radio de flexión mínimo mediante la elección de la distancia (a1,a2,a3) entre segmentos (10) y/o mediante la forma de dichos elementos (10).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que a lo largo de la longitud de la guía de cable (6) se tienen diferentes radios de flexión mínimos.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que al menos en un extremo de la guía de cable (6) diseñada como pieza enteriza se prevé un elemento de conexión (18).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el elemento de conexión (18) circunda la línea de alimentación (4).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se prevén elementos guía (24) en la guía de cable (6) para deslizar la guía de cable (6).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se integra un elemento resistente a la tracción en la guía de cable (6) y, en particular, en la banda de refuerzo (16).

13. Montaje de una cadena guía (2) para un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, con una línea de alimentación (4) introducida en una guía de cable (6) flexible, caracterizado por el hecho de que la guía de cable (6) es una pieza enteriza que presenta varios segmentos (10) alrededor de la línea de alimentación (4) unidos mediante nervaduras de refuerzo (14), las cuales, para formar al menos una banda de refuerzo (16), se sitúan sucesivamente a lo largo de una línea, de tal modo que queda definida una dirección de flexión para la guía de cable (6).

14. Montaje de una cadena guía (2) según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que los segmentos son segmentos anulares (10) y por el hecho de que la línea de alimentación (4) atraviesa el espacio interior generado por los segmentos anulares (10), y por el hecho de que la línea de alimentación (4) está rodeada de material moldeado, inyectado o de una espuma para dar lugar a la guía de cable (6).