ES2334798T3 - Casquillo de bloqueo para una columna de direccion y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Casquillo de bloqueo (1) para un husillo de dirección (29 de una instalación de dirección (3) de un automóvil, que configura un cuerpo de casquillo (4), que presenta varias escotaduras de retención (5) y al menos una sección de cojinete (10) del tipo de perfil hueco con una superficie de apoyo interior (12) en el que el cuerpo de casquillo (4) se puede montar con su al menos una sección de cojinete (10) a través de un cierre de fricción sobre el husillo de dirección (2) y se puede llevar una escotadura de retención (5) a engrane con un miembro de bloqueo (21) de la instalación de dirección (3) regulable entre una posición de liberación y una posición de bloqueo, caracterizado porque la sección de cojinete (10) está provista en su superficie de apoyo (12) con varias bolsas de lubricante (24) dispuestas rebajadas para la recepción de lubricante.
Description
Casquillo de bloqueo para una columna de
dirección y procedimiento para su fabricación.
La invención se refiere a un casquillo de
bloqueo para un husillo de dirección de una instalación de dirección
de un automóvil así como a una instalación de dirección, como se
describen en los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 9.
En las instalaciones de dirección para
automóviles es necesario que estas instalaciones estén equipadas con
un dispositivo pata el bloqueo, en caso necesario, de un movimiento
giratorio de un husillo de dirección, para impedir una puesta en
funcionamiento no deseada de un automóvil a través del bloqueo del
cambio de orientación de las ruedas en la instalación de dirección.
A tal fin, se engrana un miembro de bloqueo de la cerradura de la
dirección, que se puede transferir a una posición de liberación o
posición de bloqueo, con un casquillo de bloqueo fijado rígidamente
en el husillo de dirección, de manera que en virtud del husillo de
dirección bloqueado contra giro, se crea un seguro antirrobo
efectivo para el automóvil. Para evitar ahora un daño de la
cerradura de la dirección o del husillo de dirección a través de una
rotura por la fuerza en virtud de un par de torsión
inadmisiblemente alto, aplicado en el husillo de dirección, se
conocen en el estado de la técnica dispositivos para el bloqueo de
instalaciones de dirección, que presentan un bloqueo contra giro
elástico con una limitación del par de torsión. En estos
dispositivos, el husillo de dirección puede resbalar a partir de un
cierto par de torsión límite frente al casquillo de bloqueo, con lo
que se impide una deformación o una rotura del husillo de dirección
o de la cerradura de dirección.
Se conoce, por ejemplo, a partir del documento
EP 0 204 621 B1 un dispositivo de este tipo. En este documento se
describe un dispositivo para el bloqueo de la torsión con limitación
de par para un husillo de dirección de un automóvil, que está
constituido por un casquillo montado en el husillo de dirección, en
cuya superficie exterior están recortadas escotaduras para la
recepción de un cerrojo de una cerradura de dirección para el
bloqueo del husillo de dirección mencionado. Además, están previstos
medios deformables, que establecen el valor de la carcasa de
fricción que debe superarse para la rotación de todo el husillo de
dirección con relación al casquillo. El casquillo está montado
sobre el husillo de dirección con una tensión de sujeción, que
provoca la deformación de al menos una de las dos partes, casquillo
y columna, hasta que se excede el límite de elasticidad del
material del que está constituido, permaneciendo entonces constante
la tensión residual y dependiendo solamente de la elasticidad del
material, del que está constituida la parte deformable, y de la
longitud de la otra parte que está en contacto con la parte
deformada mencionada.
En este caso es un inconveniente que durante el
montaje de un casquillo del tipo de perfil hueco o bien en forma de
tubo ya prefabricado sobre el husillo de dirección, lo que se
realiza a través de acoplamiento del casquillo sobre el husillo de
dirección, en virtud de la unión por fricción que se produce a
través de la tensión de sujeción entre el casquillo y el husillo de
dirección, se produce un desgaste mutuo del material en las
superficies de contacto. De esta manera, se perjudica la calidad de
la superficie en el husillo de dirección y en el casquillo, por
ejemplo a través de la formación de muescas, así como se reduce la
resistencia de la unión por fricción entre el casquillo y el
husillo de dirección. No es posible una reproducción de resistencias
de unión esencialmente iguales entre el husillo de dirección y el
casquillo, en virtud de la fricción incontrolable del material.
Se conoce a partir del documento DE 100 12 323
A1 un manguito de seguro antirrobo para el husillo de dirección de
un automóvil, que se puede liberar bajo la acción de la fuerza. El
manguito de seguro antirrobo se forma en este caso por una sección
de tubo provista con un perfil, que se acopla bajo la acción de la
fuerza sobre el husillo de dirección y está provisto con muescas.
Las muescas definen zonas realzadas y rebajadas sobre el lado
exterior, que son adecuadas para colaborar con un cerrojo de un
mecanismo de bloqueo del husillo de dirección y éstas representan
en el lado interior, frente a las zonas rebajadas en el lado
exterior, las superficies de contacto con el husillo de
dirección.
En este caso, es un inconveniente que durante el
acoplamiento del manguito de seguro antirrobo sobre el husillo de
dirección se produce de nuevo una fricción del material en las
superficies de contacto y de ello resulta una disminución de la
calidad de la superficie y de la resistencia de la unión.
En el documento WO 02/02377 A1 se describe un
seguro de sobrecarga en una unión y un procedimiento para la
producción del seguro de sobrecarga. El seguro de sobrecarga está
constituido por una pieza de unión exterior con un orificio de
paso, especialmente un casquillo, y con una pieza de unión
cilíndrica interior, impulsada con un par de torsión, especialmente
un husillo de dirección, en el que las partes están unidas entre sí
por medio de unión por fricción. En caso de exceso de una fuerza de
fricción admisible máxima, se libera la unión por fricción y la
pieza de unión interior resbala en la unión. El montaje de la pieza
de unión exterior o bien del casquillo se realiza en este caso de
tal forma que la pieza de unión interior, es decir, el husillo de
dirección, se ensancha plásticamente y es prensado bajo el
ensanchamiento de la pieza de unión exterior que se recupera
elásticamente. De esta manera, se requiere un dispositivo especial y
un procedimiento costoso para el ensanchamiento de los husillos de
dirección en la sección de unión, de manera que el procedimiento
utilizado corresponde a la transformación parcial a alta presión
interior por medio de alta presión de fluido.
Además, se demanda por la industria del
automóvil que durante un ciclo de ensayo, en el que el volante con
la cerradura de dirección bloqueada se gira de forma alternativa
varias veces, por ejemplo 5 veces, alrededor de 360º hacia la
izquierda y hacia la derecha, el bloqueo de torsión elástico no se
bloquee ni se reduzca el par de torsión por debajo de 100 Nm. Esto
plantea requerimientos especiales a la instalación para la
limitación del par de torsión.
Un casquillo de bloqueo para un husillo de
dirección de una instalación de dirección de un automóvil se conoce
también a partir del documento US 5.937.500 A, que configura un
cuerpo de casquillo dispuesto sobre el husillo de dirección, que
está montado a través de la deformación común con el husillo de
dirección sobre este husillo de dirección y que presenta en la
dirección circunferencial escotaduras de retención distanciadas
entre sí, que se pueden engranar con un miembro de bloqueo de la
instalación de dirección, regulable entre una posición de
liberación y una posición de bloqueo. La deformación determina la
unión por fricción entre el cuerpo del casquillo y el husillo de
dirección, de manera que el casquillo de bloqueo bloquea el husillo
de dirección contra torsión hasta que aparece un par de torsión
límite y, en el caso de que se exceda el par de torsión límite, el
husillo de dirección resbala frente al casquillo de bloqueo. Por
otra parte, entre el cuerpo del casquillo y el husillo de dirección
puede estar previsto un material
reductor de la fricción, como un recubrimiento de plástico en el cuerpo del casquillo o sobre el husillo de dirección.
reductor de la fricción, como un recubrimiento de plástico en el cuerpo del casquillo o sobre el husillo de dirección.
Por último, el documento US 2.202.909 A publica
un cuerpo de casquillo producido a partir de un corte de chapa
plana a través de estampación y transformación, que está conectado a
través de un elemento de unión que se extiende en una juntura de
separación de forma inseparable a un perfil hueco cerrado.
El problema de la invención es crear un
casquillo de bloqueo, que se puede montar fácilmente sobre un
husillo de dirección de una instalación de dirección. El casquillo
de bloqueo debe utilizarse de manera ventajosa en una instalación
de dirección de un automóvil.
El problema de la invención se soluciona a
través de las características de la reivindicación 1. La ventaja
reside en que las bolsas de lubricante en la sección del cojinete
del casquillo de bloqueo para el montaje en el husillo de dirección
se pueden llenar y humedecer con un lubricante, con lo que se reduce
esencialmente el coeficiente de fricción de deslizamiento entre la
superficie exterior del husillo de dirección así como la superficie
de apoyo del casquillo de bloqueo, se impide la formación de óxido
de ajuste entre las partes implicadas en la fricción, que están
bajo presión superficial, es decir, el casquillo de bloqueo y el
husillo de dirección, y se facilita el acoplamiento del casquillo
de bloqueo sobre el husillo de dirección. De esta manera, se reduce
fuertemente o bien se impide una fricción mutua del material o bien
un gripado entre el casquillo de bloqueo y el husillo de dirección,
de manera que no se perjudica o solamente en una medida no esencial
la calidad de la superficie en el husillo de dirección después del
proceso de acoplamiento sobre la longitud de acoplamiento y no se
perjudica la resistencia de la unión por fricción en la posición de
montaje del casquillo de bloqueo sobre el husillo de dirección a
través del daño de las superficies en la zona de unión por
fricción. Además, es posible una reproducción de la resistencia de
la unión de cierre de fricción mencionado, puesto que se elimina el
factor de influencia incontrolable de la fricción irregular del
material durante el acoplamiento del casquillo de bloqueo sobre el
husillo de dirección. Otra ventaja consiste en que también después
de la realización del ciclo de ensayo, es decir, después de realizar
aproximadamente cinco revoluciones de la dirección hacia la derecha
y hacia la izquierda, respectivamente, se puede establecer una
unión por fricción con resistencia suficiente entre el casquillo de
bloqueo y el husillo de dirección, de manera que la unión por
fricción en la instalación de dirección que se encuentra en
funcionamiento en un automóvil solamente se libera después de que
se ha excedido un valor del par de torsión límite que corresponde a
la fuerza de fricción máxima.
Las reivindicaciones 2 a 7 describen
configuraciones ventajosas y adaptadas al caso de aplicación de las
bolsas de lubricante en la sección de cojinete.
De acuerdo con las configuraciones de las
reivindicaciones 2 y 3, se consigue una estructura sencilla y
efectiva de la zona interior en la sección de cojinete para el
almacenamiento y cesión de un lubricante, de manera que, por una
parte, durante el acoplamiento del casquillo de bloqueo sobre el
husillo de dirección se humedecen las superficies de contacto con
un lubricante y, por otra parte, la superficie de apoyo en la
sección de cojinete está dimensionada suficientemente grande para
que ésta pueda establecer, en la posición de montaje, una unió por
fricción con el husillo de dirección, que presenta una resistencia
suficiente.
Las características indicadas en la
reivindicación 4 son ventajosas porque a través de un desarrollo
acodado de las bolsas de lubricante frente al eje medio
longitudinal del cuerpo del casquillo, las bolsas de lubricante son
activas sobre una zona circunferencial mayor en el interior en la
sección de cojinete y se posibilita una humidificación de un
segmento circunferencial en el lado interior, que es mayor que una
anchura de la bolsa de lubricante.
Por ejemplo, de acuerdo con la reivindicación 6,
las bolsas de lubricante en la superficie de apoyo pueden estar
formadas por los valles perfilados del perfil de rugosidad real de
la superficie de apoyo, de manera que en zonas de la superficie de
apoyo correspondientemente rugosas o alisadas, se puede elevar o
reducir el coeficiente de fricción que debe configurarse con la
columna de dirección.
A través de una distribución de las bolsas de
lubricante alrededor del contorno circunferencial según la figura 7
se puede humedecer con lubricante la sección del cojinete en el lado
interior o bien el husillo de dirección en la superficie exterior
durante el acoplamiento en toda la superficie, especialmente en toda
la periferia, con lo que se mejora el proceso de acoplamiento o
bien el proceso de montaje del casquillo de bloqueo.
También es ventajoso el desarrollo de acuerdo
con la reivindicación 8, puesto que a través de la juntura de
separación continua se posibilitan las más diferentes y flexibles
estructura del cuerpo del casquillo formado por una o varias piezas
de unión. El elemento de unión está formado con preferencia por una
costura de soldadura, como costura de soldadura por láser o por
plasma, especialmente sin material de aportación.
El problema de la invención se soluciona también
a través de las características de la reivindicación 9. En este
caso es ventajoso que en la instalación de dirección se crea un
seguro de sobrecarga efectivo para el husillo de dirección y la
cerradura de dirección, cuya estructura y montaje se simplifican a
través del casquillo de bloqueo con las ventajas descritas
anteriormente.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de los dibujos de realización representados
esquemáticamente en los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra un casquillo de bloqueo de
acuerdo con la invención en vista inclinada en perspectiva.
La figura 2 muestra el casquillo de bloqueo
según la figura 1, en sección según las líneas
II-II.
La figura 3 muestra el casquillo de bloqueo de
acuerdo con la figura 1 en la sección longitudinal.
La figura 4 muestra otra variante de realización
de un casquillo de bloqueo según la invención en vista inclinada en
perspectiva.
La figura 5 muestra el casquillo de bloqueo
según la figura 4 en la sección longitudinal.
La figura 6 muestra el casquillo de bloqueo
según la figura 3 en la sección transversal.
La figura 7 muestra otra variante de realización
del casquillo de bloqueo fijado en un husillo de dirección en la
sección longitudinal.
La figura 8 muestra otra variante de realización
del casquillo de bloqueo fijado en el husillo de dirección en la
sección longitudinal.
La figura 9 muestra otra variante de realización
de un casquillo de bloqueo fijado en un husillo de dirección en la
sección transversal y en representación de semi sección alrededor de
un eje de simetría horizontal.
La figura 10 muestra el casquillo de bloqueo
según la figura 9 en la sección longitudinal.
La figura 11 muestra una variante de realización
posible de un husillo de dirección con casquillo de bloqueo fijado
sobre este husillo de dirección en la sección longitudinal.
La figura 12 muestra otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo en vista inclinada en
perspectiva.
La figura 13 muestra el casquillo de bloqueo
según la figura 12 en vista frontal según la flecha XIII en la
figura
12.
12.
La figura 14 muestra otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo en vista inclinada en
perspectiva.
La figura 15 muestra otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo en vista inclinada en
perspectiva.
La figura 16 muestra el casquillo de bloqueo
dispuesto en un husillo de dirección según la figura 15 y un miembro
de bloqueo de la instalación de dirección en la sección
longitudinal.
La figura 17 muestra una primera variante de
realización de una disposición de bolsas de lubricante colocadas en
la sección de cojinete de un casquillo de bloqueo representado
parcialmente.
La figura 18 muestra una segunda variante de
realización de una disposición de bolsas de lubricante colocadas en
la sección de cojinete de un casquillo de bloqueo representado
parcialmente.
La figura 19 muestra una tercera variante de
realización de una disposición de bolsas de lubricante colocadas en
la sección de cojinete de un casquillo de bloqueo representado
parcialmente.
La figura 20 muestra una cuarta variante de
realización de una disposición de bolsas de lubricante colocadas en
la sección de cojinete de un casquillo de bloqueo representado
parcialmente.
La figura 21 muestra una quinta variante de
realización de una disposición de bolsas de lubricante colocadas en
la sección de cojinete de un casquillo de bloqueo representado
parcialmente.
La figura 22 muestra una variante de realización
de una disposición de una estructura deslizable conocida en sí,
dispuesta en la sección de cojinete, de un casquillo de bloqueo
representado parcialmente.
La figura 23 muestra el casquillo de bloqueo con
la estructura deslizable conocida en sí, en sección según la línea
XXIII-XXIII en la figura 22.
Las figuras 24 a 27 muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de un ciclo posible del procedimiento
para la fabricación de un casquillo de bloqueo.
Las figuras 25a a 25d muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de un ciclo posible del procedimiento
para la fabricación de escotaduras de retención o bien de bolsas de
lubricante en un corte.
Las figuras 26a y 26b muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de un ciclo posible del procedimiento
para la fabricación de un perfil hueco a partir de un corte del tipo
de pletina.
Las figuras 28 a 31 muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de una segunda posibilidad de un ciclo
del procedimiento para la fabricación de otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo.
Las figuras 29a a 29c muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de un ciclo posible del procedimiento
para la fabricación de escotaduras de retención en un corte.
Las figuras 32 a 34 muestran, respectivamente
una etapa del procedimiento de una tercera posibilidad de un ciclo
del procedimiento para la fabricación de otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo.
Las figuras 35 a 38 muestran, respectivamente,
una etapa del procedimiento de una cuarta posibilidad de un ciclo
del procedimiento para la fabricación de otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo.
En primer lugar, hay que establecer que en las
diferentes formas de realización descritas, las partes iguales están
provistas con los mismos signos de referencia o bien con las mismas
designaciones de los componentes, de manera que las publicaciones
contenidas en toda la descripción se pueden transferir, de acuerdo
con el sentido, a las mismas partes con los mismos signos de
referencia o bien las mismas designaciones de componentes. También
las indicaciones de posición seleccionadas en la descripción, como
por ejemplo arriba, abajo, lateral, etc. se refieren a la figura
inmediatamente descrita así como representada y se pueden
transferir, en caso de una modificación de la posición, de acuerdo
con el sentido, a la nueva posición.
En las figuras 1 a 3 se representa una variante
de realización posible de un casquillo de bloqueo 1 para un husillo
de dirección 2 de una instalación de dirección 3 de un automóvil o
bien de un vehículo que se puede mover en una superficie de
sustentación sobre ruedas. Un cuerpo de casquillo 4 del casquillo de
bloqueo 1 presenta varias escotaduras de retención 5, que están
dispuestas en un lado exterior 6 del cuerpo del casquillo 4.
El casquillo de bloqueo 1 o bien del cuerpo del
casquillo 4 está configurado en forma de perfil hueco en la sección
transversal en el estado fabricado, de manera que en un lado
interior 7 del cuerpo del casquillo 4 se extiende un orificio de
paso 9 a lo largo de un eje medio longitudinal 8. El orificio de
paso 9 está delimitado en al menos una sección de cojinete 10, que
se extiende al menos sobre una parte de una longitud de casquillo
11, por una superficie de apoyo 12. Un contorno periférico 13 de la
superficie de apoyo 12 está formado de manera correspondiente a un
contorno periférico 14 en una superficie exterior 15 del husillo de
dirección 2, de manera que los contornos periféricos 13, 14 se
extienden con preferencia de forma circular. La sección de cojinete
10 configura de esta manera con preferencia una zona de forma anular
y cilíndrica del cuerpo del casquillo 4. No obstante, es posible
también una configuración poligonal, especialmente rectangular, de
la sección transversal del tipo de perfil hueco del casquillo de
bloqueo 1, de manera que la sección de cojinete 10 con la
superficie de apoyo 12 puede corresponder a una forma de contorno
discrecional, especialmente un contorno de una periferia exterior
del husillo de dirección 2, y/o en la sección parcial de la longitud
del casquillo 1 fuera de las secciones de cojinete 10, el casquillo
de bloqueo 1 puede estar formado, independientemente de la forma de
la sección transversal en las secciones de cojinete 10 o de manera
correspondiente a ésta, como sección transversal angular, por
ejemplo cuadrada o triangular.
En el ejemplo de realización mostrado en las
figuras 1 a 3, el cuerpo del casquillo 4 presenta dos secciones de
cojinete 10, que están configuradas en cada caso en zonas extremas
16, 17 frontales, alejadas entre sí del cuerpo de casquillo 4. Las
dos secciones de cojinete 10 se extienden en este caso,
respectivamente, desde cantos frontales 18, 19 en las zonas
extremas 16, 17 pasando por una anchura de apoyo 20 en la dirección
de las zonas extremas 16, 17 opuestas del cuerpo del casquillo 4.
Por ejemplo, las secciones de cojinete 10 se extienden sobre el 5%
al 50%, especialmente sobre el 10 al 30%, de la longitud del
casquillo 11, de manera que es posible también que las secciones de
cojinete 10 estén configuradas sobre todo la longitud del casquillo
11 (ver la figura 14).
Como se representa en la figura 2 en líneas de
trazos, el orificio de paso 9 del cuerpo del casquillo 4 está
atravesado, en la posición fijada sobre el husillo de dirección 2,
por éste, de manera que las secciones de cojinete 10 del cuerpo del
casquillo 4 se apoyan con su superficie de apoyo 12 interior en la
superficie exterior 15 del husillo de dirección 2 bajo la acción de
una presión de aprieta y las superficies de apoyo 12 configuran con
la superficie exterior 15 una unión por fricción sobre la anchura de
apoyo 20.
Las escotaduras de retención 5 en el lado
exterior 6 del cuerpo del casquillo 4 se pueden engranar con un
miembro de bloqueo 21 de la instalación de dirección 3, de manera
que el miembro de bloqueo 21 se puede transferir a una posición de
liberación o a una posición de bloqueo. El miembro de bloqueo 21 es
componente de una cerradura de la dirección 22 de la instalación de
dirección 3, de manera que el miembro de bloqueo 21 de acuerdo con
la doble flecha 23 representada, está alojado de forma desplazable
en la cerradura de dirección 22 y se establece una posición de
liberación, en la que el miembro de bloqueo 21 está fuera de engrane
con las escotaduras de retención 5 o una posición de bloqueo, en la
que el miembro de bloqueo 21 encaja en al menos una de las
escotaduras de retención 5, a través de la cerradura de la
dirección 22. En este lugar no se describe en detalle la estructura
de la cerradura de la dirección 22, puesto que la estructura y el
modo de funcionamiento de tales dispositivos de bloqueo o bien de
retención para las instalaciones de dirección de automóviles ya se
conocen a partir del estado de la técnica.
Ahora las superficies de apoyo 12 en las
secciones de cojinete 10 se pueden proveer con preferencia con
varias bolsas de lubricante 24, que están dispuestas rebajadas en
las superficies de apoyo 12 y que son adecuadas para la recepción
de un lubricante o la superficie de apoyo 12 está configurada en o
entre una estructura deslizable (ver las figuras 22 y 23) en el
lado interior 7 del cuerpo del casquillo 4 en la sección de cojinete
10. Las zonas, que se encuentran en el lado interior en la sección
de cojinete 10, en las que están dispuestas las bolsas de
lubricante 24, presentan una superficie de limitación 25 desplazada
con respecto a la superficie de apoyo 12 en la dirección del lado
exterior 6, que rodean en cada caso una bolsa de lubricante 24. En
particular, las superficies de limitación 25 en las secciones de
cojinete 10 de forma anular o cilíndrica están desplazadas hacia
fuera con relación a la superficie de apoyo 12 en dirección radial
al eje medio longitudinal 8. Diferentes variantes de realización de
secciones de cojinete 10 con bolsas de lubricante 24 o bien de la
estructura deslizable se describen a continuación con relación a
las figuras 17 a 23.
Las escotaduras de retención 5 de la variante de
realización representada en las figuras 1 a 3 de un casquillo de
bloqueo 1 están dispuestas, respectivamente, entre dos proyecciones
26 adyacentes, previstas en el lado exterior 6 del cuerpo del
casquillo 4. Con relación a las escotaduras de retención 5 hay que
indicar, en general, que éstas configuran una parte de una
superficie perfilada o bien estructurada 27 en el lado exterior 6
del cuerpo del casquillo 4. Las proyecciones 26 están configuradas
sobresalientes o bien realzadas frente a las zonas planas que las
rodean en la superficie 27 en el lado exterior 6 del cuerpo del
casquillo 4. En un cuerpo de casquillo 4 configurado de forma
cilíndrica o anular, las proyecciones 26 sobresalen esencialmente
radiales sobre su eje medio longitudinal 8 sobre una altura 28, que
tiene, por ejemplo, entre 3 y 5 mm, especialmente 4,5 mm
aproximadamente, frente a la superficie exterior 27 restante.
Por lo tanto, una escotadura de retención 5 está
configurada, respectivamente, entre dos proyecciones 26 adyacentes,
de manera que las escotaduras de retención 5 están delimitadas por
superficies de tope 29a, 29b opuestas entre sí de dos proyecciones
26, que están dispuestas en cada caso en zonas laterales
longitudinales 30a, 30b de las proyecciones 26. Las proyecciones 26
se extiende en la dirección longitudinal a lo largo de un eje de
extensión 31, que se extiende paralelamente al eje medio
longitudinal 8 del cuerpo del casquillo 4 sobre una longitud 32.
Una anchura de retención 33 de la escotadura de retención 5, que se
extiende entre las superficies de tope 29a, 29b opuestas entre sí,
se determina a través de una anchura 34 de las proyecciones 26 así
como el número de las proyecciones 26 dispuestas sobre la periferia
en el lado exterior 6 del cuerpo del casquillo 4. La anchura de
retención 33 está dimensionada en este caso de tal forma que el
miembro de bloqueo 21, especialmente un bulón de bloqueo 35, puede
encajar en la escotadura de retención 5 y con preferencia está
delimitado libre de juego o con tolerancia reducida en unión
positiva a través de la superficie de tope 29a, 29b, en el caso de
que el miembro de bloqueo 21 de la cerradura de la dirección 22 se
encuentre en posición de bloqueo. El bulón de bloqueo 35 presenta a
tal fin unas superficies de retención 36a, 36b dispuestas
especialmente paralelas entre sí, que se apoyan en su posición de
bloqueo en las superficies de tope 29a, 29b.
Las proyecciones 26 presentan una forma de la
sección transversal o bien contornos periféricos de forma
trapezoidal, de manera que las superficies de tope 29a, 29b están
en cada proyección 26 a tal fin en un ángulo 37 entre sí, que
concurre con preferencia en punta en la dirección del lado interior
7 del cuerpo del casquillo 4. Un eje radial 38, a lo largo del cual
se extienden las proyecciones sobre la altura 28, está dirigido
perpendicularmente al eje medio longitudinal 8 del cuerpo del
casquillo 4. Las proyecciones 26 presentan en cada caso una
superficie de cubierta 39, que está perpendicular o bien inclinada
sobre el eje radial 38 y está distanciada de la superficie 27
circundante en la medida de la altura 28, de manera que las
superficies de tope 29a, 29b de las proyecciones 26 se extienden
desde la superficie de cubierta 39 en la dirección del eje radial 38
estrechándose hacia el orificio de paso 9 de acuerdo con el ángulo
37. Las superficies de tope 29a, 29b en una proyección 26 se
extienden en un ángulo 37 tal entre sí que las superficies de tope
29a, 29b distanciadas entre sí sobre la anchura de retención 33 y
opuestas entre sí de dos proyecciones 26 adyacentes se extienden
paralelas entre sí. Tal disposición paralela de las superficies de
tope 29a, 29b posibilita de manera ventajosa la utilización de
bulones de bloqueo 35 con superficies de retención 36a, 36b
paralelas, como se utilizan en el estado de la técnica.
Hay que indicar que las proyecciones 26 pueden
presentar también otras formas de la sección transversal, por
ejemplo las superficies de tope 29a, 29b en una proyección 26 se
pueden extender paralelas o en un ángulo 37, que se ensancha obtuso
hacia el lado interior 7 del cuerpo del casquillo 4, con lo que las
proyecciones 26 pueden presentar formas de la sección transversal
rectangulares o del tipo de tronco de cono discrecionales.
La escotadura de retención 5 está configurada en
la sección transversal, en el caso de proyecciones 26 de forma
trapezoidal, en forma de U o bien en forma de bandeja, de manera
que, como se ha indicado anteriormente, ésta puede presentar
también una forma de la sección transversal en forma de tronco de
cono o bien en forma trapezoidal o rectangular, Solamente debe
asegurarse que el miembro de bloqueo se puede apoyar con sus
superficies de bloqueo 36a, 36b libre de juego o bien casi libre de
juego en las superficies de tope 29a, 29b.
La longitud del casquillo 11 se compone, por lo
tanto, de las proyecciones 26 que se extienden sobre la longitud 32
y las secciones de cojinete 10, que ocupan al menos una parte de la
longitud restante del casquillo 1 con las superficies de apoyo 12.
Como se representa según la forma de realización, dentro de las
proyecciones 26 está dispuesta en cada caso un espacio hueco 40,
que se extiende en forma de una cavidad 41 desde el lado interior 7
del cuerpo hueco 4 en la dirección de su lado exterior 6, de manera
que la cavidad 41 se extiende en el lado interior 7 en forma de
ranura o bien en forma de bandeja con una superficie interior 42. Un
contorno interior de la cavidad 41 en la superficie interior 42 y
el contorno exterior de la proyección 26 están configurados en este
caso con preferencia de la misma forma, de manera que las
proyecciones 26 presentan, por ejemplo, la forma de un perfil en U
o en C o similar. Las proyecciones 26 pueden presentar, por lo
tanto, una sección transversal de perfil hueco trapezoidal. Un
espesor de pared 43 del cuerpo del casquillo 4 puede presentar una
dimensión unitaria en la zona de las proyecciones 26 que presentan
el espacio hueco 40 y en el cuerpo restante del casquillo 4. El
espesor de pared 43 del cuerpo del casquillo 4 tiene, por ejemplo,
entre 0,3 y 5 mm, especialmente entre 0,3 y 3 mm, con preferencia
entre 1 y 2 mm. En función de un procedimiento de fabricación
utilizado de las proyecciones huecas 26, su espesor de pared 43
puede ser más reducido frente al cuerpo restante del casquillo 4,
especialmente en virtud de la extensión del material, por ejemplo el
espesor de pared 43 de las proyecciones 26 puede estar entre 1/4 y
¾, especialmente entre 1/3 y 2/3 o aproximadamente en la zona de
la mitad del espesor de pared 43 del cuerpo restante del casquillo
4.
El cuerpo del casquillo 4 está formado con
preferencia de un material unitario, especialmente de acero,
aluminio o de una aleación metálica adecuada. Es posible que el
cuerpo del casquillo 4 esté formado por un perfil de tubo sin
junturas, fabricado por ejemplo por medio de transformación a
presión, especialmente prensado por extrusión, en el que se
realizan las escotaduras de retención 5 correspondientes. No
obstante, con preferencia, el cuerpo del casquillo 4 está formado
por un corte del tipo de pletina transformado, que se lleva a una
forma del tipo de perfil hueco y se conecta por medio de un
elemento de unión 44, que se coloca en una juntura de separación
45 entre dos cantos laterales longitudinales 46 y 47, para formar un
perfil hueco cerrado, como se describe en detalle más adelante.
En las figuras 4 a 6 se representa otra variante
de realización de un casquillo de bloqueo 1 para un husillo de
dirección 2 de una instalación de dirección 3. El cuerpo del
casquillo 4 presenta de nuevo escotaduras de retención 5 en su lado
exterior 6, de manera que las escotaduras de retención 5 son
delimitadas por la superficie de tope cerrada 29.
Las escotaduras de retención 5 presenta, de
acuerdo con el ejemplo de realización mostrado, unos recesos 48,
que liberan un espacio interior, dispuesto en el orificio de paso 9,
del cuerpo de casquillo 4 hacia el exterior. Los recesos 48 están
formados como aberturas de material, que se extienden sobre todo el
espesor de pared 43 del cuerpo de casquillo 4, que se extienden,
por ejemplo, en forma rectangular del tipo de taladro alargado o en
forma ovalada a lo largo del eje de extensión 31.
Como se representa, las escotaduras de retención
5 están rodeadas por nervaduras circunferenciales 49, que se
extienden sobre una medida 50 en dirección radial o inclinada sobre
el eje medio longitudinal 8 a lo largo del eje radial 38 del cuerpo
hueco 4 hacia el espacio interior del cuerpo del casquillo 4. Un
canto circunferencial 51 que delimita el receso 48 está cerrado con
preferencia sobre su periferia y está configurado especialmente
ovalado, de forma anular, de forma rectangular o similar, de manera
que la escotadura de retención 5 se extiende en forma de ranura
alargada en el cuerpo del casquillo 4.
El cuerpo del casquillo 4 del tipo de perfil
hueco presenta sobre una sección parcial 52 de la longitud del
casquillo 11 un ensanchamiento con preferencia circunferencial 53 o
bien un abombamiento. En el caso de un cuerpo de casquillo
cilíndrico 4, un diámetro 54 del ensanchamiento 53 es mayor que un
diámetro 53 en las zonas que se encuentran fuera de la sección
parcial 52, de manera que cuando el ensanchamiento 53 no es
cilíndrico, las medidas lineales están configuradas de forma
correspondiente. Las zonas retraídas frente al ensanchamiento 53
radialmente al eje medio longitudinal 8 están formadas al menos
parcialmente por las secciones de cojinete 10, que presentan en el
cuerpo del casquillo 4 en el lado interior las superficies de apoyo
12 para la recepción por fricción del husillo de la dirección 2.
Los recesos 48 están dispuestos en la sección parcial 52 en una
serie que se extiende alrededor de la periferia del cuerpo del
casquillo 4, de manera que el eje de extensión 31, a lo largo del
cual se extienden las escotaduras de retención 5 del tipo de taladro
alargado, se extienden con preferencia en paralelo al eje medio
longitudinal 8 del cuerpo del casquillo 4.
En el cuerpo del casquillo 4, las superficies
frontales 56 dispuestas en el interior de las nervaduras periféricas
49 están configuradas con preferencia de tal forma que el husillo
de dirección 2, que se extiende a través del orificio de paso 9, se
apoya en aquél o se configura un intersticio insignificante entre la
superficie exterior 15 del husillo de dirección 2 y las superficies
frontales 56. Las superficies frontales 56 son delimitadas, por lo
tanto, con preferencia por medio de un cuerpo hueco 57,
especialmente un cilindro envolvente, que presenta el contorno
periférico 14 del husillo de dirección 2 en la zona del
ensanchamiento 53. Por lo tanto, las superficies frontales 56 están
configuradas en cada caso de manera que se extienden a lo largo de
la periferia del cuerpo envolvente 57. Ahora es ventajosa una
configuración en la que el diámetro del cuerpo envolvente 58
corresponde al diámetro interior 59 en la zona de las secciones de
cojinete 10 o es insignificantemente mayor que el diámetro interior
59, de manera que un husillo de dirección 2 que pasa a través del
orificio de paso 9 se apoya en la sección parcial 2 en su
superficie exterior 15 a través de las superficies frontales 56. Las
superficies frontales 56 dirigidas hacia la superficie exterior 15
del husillo de dirección 2 pueden delimitar de esta manera una
desviación o bien una inclinación del husillo de dirección 2 desde
una posición normal paralela al eje medio longitudinal 8.
En las escotaduras de retención 5 del tipo de
ranura longitudinal, en el estado del casquillo de bloqueo 1
montado sobre el husillo de dirección 2, puede encajar de nuevo un
miembro de bloqueo 21 de una cerradura de dirección 22, de manera
que con ello se realiza un posicionamiento del husillo de dirección
2 frente a una rotación. A tal fin, unas superficies de retención
36a, 36b se pueden apoyar superficialmente en el miembro de bloqueo
21 formado como bulón de bloqueo 35 al menos sobre zonas parciales
en la superficie de apoyo 29, o solamente están en contacto con el
canto periférico 51 del receso 48 sobre una periferia parcial o con
toda la periferia. Unas superficies de tope 29a, 29b opuestas entre
sí de las escotaduras de retención 5 en forma de ranura pueden
estar dispuestas, como se representa, de manera que se extienden en
ángulo agudo o en ángulo obtuso entre sí, por ejemplo en la
dirección del espacio interior del cuerpo del casquillo 4 de acuerdo
con el ángulo 37 o bien se estrechan cónicamente o se extienden
paralelas entre sí.
En general, a través de la conformación de
nervaduras periféricas 49 se incrementa la superficie de tope 29a,
29b frente a la superficie que se estrecha de lo contrario solamente
sobre el espesor de pared 43, de manera que se puede reducir la
presión superficial entre esta superficie y las superficies de
retención 36a, 36b del bulón de bloqueo y se consigue una
profundización de la escotadura de retención 5 del tipo de ranura.
De manera más conveniente, las nervaduras periféricas se configuran
a través de transformación de las zonas que se encuentran alrededor
de los recesos 48, de manera que esto se lleva a cabo sin arranque
de virutas a través de ensanchamiento o bien aplastamiento de estas
zonas en la dirección del espacio interior del cuerpo del casquillo
4.
En la figura 7 se representa otro ejemplo de
realización de un casquillo de bloqueo 1 dispuesto en una
instalación de dirección 3 o bien de un husillo de dirección 2.
Sobre la longitud del casquillo 11 del cuerpo del casquillo 4 está
configurada en este caso solamente una sección de cojinete 10, cuya
superficie de apoyo interior 12 está en conexión por fricción con
la superficie exterior 15 del husillo de dirección 2. La sección de
cojinete 10 está dispuesta en este caso en una primera zona extrema
16 de las dos zonas extremas 16, 17 del cuerpo del casquillo 4
alejadas entre sí, de manera que esta sección de cojinete 10 está
colocada con una tensión de sujeción en el husillo de dirección 2.
La otra zona extrema 17 está con preferencia libre de tensiones
internas, que resultan de una conformación del material, se apoya en
otra zona de la superficie exterior 15 del husillo de dirección 2 o
está dispuesta distanciada de ella con un intersticio
insignificante.
El husillo de dirección 2 presenta, en el
ejemplo de realización representado, un primer diámetro del husillo
60a y otro diámetro del husillo 60b, de manera que el diámetro mayor
del husillo 60b se estrecha cónicamente a través de un apéndice 61
sobre el diámetro reducido del husillo 60a radialmente en la
dirección del eje medio longitudinal 8. El cuerpo del casquillo 4
se apoya en la sección de cojinete 10 con el diámetro interior 59a
en el husillo de dirección 2 en la zona del primer diámetro reducido
60a con la tensión de sujeción y el cuerpo restante del casquillo 4
se extiende en la dirección del eje medio longitudinal 8 más allá
del apéndice 61 del husillo de dirección 2 sobre el otro diámetro
mayor del husillo 60b sobre una zona de solape 63. La fijación del
casquillo de bloqueo 1 en el husillo de dirección 2 se realiza en
este caso con preferencia exclusivamente a través de la sección de
cojinete 10. En el ensanchamiento 53 que se extiende sobre la
sección parcial 52, configurado frente al diámetro interior 59a en
la sección de cojinete 10 sobre un apéndice 62, en el cuerpo de
casquillo 4 están realizadas las escotaduras de retención 5. El
cuerpo de casquillo 4 del tipo de perfil hueco se extiende sobre la
sección parcial 52 de forma esencialmente cilíndrica, de manera que
también son posibles formas poligonales de la sección transversal
del cuerpo del casquillo 4 en la sección parcial 52. En general, la
o bien las secciones de cojinete 10 están configuradas frente a la
sección parcial 52 restante con el ensanchamiento 53 como nervadura
de tipo anular circundante.
Con una instalación de dirección 3 representada
en la figura 7, es posible el puenteo de un apéndice 61 de un
husillo de dirección 2, de manera que el cuerpo del casquillo 4 se
puede apoyar en la zona de solape 63 en el husillo de dirección 2
para su estabilización. El casquillo de bloqueo 1 puede estar
configurado en este caso, al menos parcialmente, como se ha
descrito en las figuras 1 a 6.
En la figura 8 se representa otra variante de
realización de un casquillo de bloqueo 1, que está fijado en un
husillo de dirección 2. El cuerpo del casquillo 4 presenta de nuevo
una sección de cojinete 10 en la primera zona extrema 16, que se
apoya sobre la superficie de apoyo 12 por fricción en la superficie
exterior 15 del husillo de dirección 2, de manera que en la sección
de cojinete 10 del cuerpo de casquillo 4 predomina una tensión
interior o bien una tensión de sujeción. El cuerpo del casquillo 4
presenta el ensanchamiento 53 ampliado radialmente frente a la
sección de cojinete 10 del tipo de collar con el diámetro interior
59a, que se extiende sobre la sección parcial 52 en la dirección
del eje medio longitudinal 8. En la zona de este ensanchamiento 53
están dispuestas ahora de nuevo varias escotaduras de retención 5,
que están realizadas en forma de aberturas del material del tipo de
ranura sobre el espesor de pared 43 del cuerpo del casquillo 4.
Desde la superficie exterior 27 se extiende en cada caso una
nervadura periférica 49 sobre la medida 50 en dirección radial a lo
largo del eje radial 38 hacia el espacio interior del cuerpo del
casquillo 4. El canto periférico 51 dirigido hacia el espacio
interior del cuerpo del casquillo 4 y la superficie de tope 29 de la
nervadura periférica 49 presentan en este caso un contorno abierto.
La nervadura periférica 49 rodea de esta manera solamente una
sección parcial de la escotadura de retención 5 del tipo de
ranura.
En las figuras 9 y 10 se representa otra
variante de realización de un casquillo de bloqueo 1, que está
colocado en un husillo de dirección 2. Las escotaduras de retención
5 están formadas de nuevo por medio de recesos 48, que están
rodeados en cada caso por una nervadura periférica 49. El canto
circunferencial 51 o bien la superficie de tope 29, que delimitan
el receso 48, presentan un contorno cerrado.
Las nervaduras periféricas 49 se extienden en
dirección alejada del espacio interior o bien del orificio de paso
9 del cuerpo de casquillo 4 esencialmente paralelas al desarrollo
sobre el eje radial 38 que se extiende perpendicularmente al eje
medio longitudinal 8. La superficie frontal 56 así como el canto
circunferencial 51 están distanciados de esta manera en la medida
50 frente a la superficie exterior circundante 27 del cuerpo del
casquillo 4. La superficie de tope 29 que delimita el receso 48 se
extiende con preferencia paralelamente al eje radial 38. Las zonas
restantes en el cuerpo del casquillo 4 fuera de la nervadura
periférica 49 presentan una superficie exterior 27 superficial
plana especialmente cilíndrica.
Fuera de la sección parcial 64 de la longitud
del casquillo 11, en la que está dispuesta la nervadura periférica
49, extendiéndose a lo largo del eje medio longitudinal 8, con la
escotadura de retención interior 5, las secciones de cojinete 10
pueden estar configuradas con la superficie de apoyo interior
12.
En zonas intermedias 65, que se encuentran sobre
la periferia del cuerpo de casquillo 4 del tipo de perfil hueco,
respectivamente, entre dos nervaduras periféricas 49 adyacentes o
bien escotaduras de retención 5, está dispuesto en cada caso al
menos un saliente de rodadura 66. La superficie de vértice exterior
67 del saliente de rodadura 66 se encuentra esencialmente sobre un
círculo envolvente 68, que toca tangencialmente los cantos
laterales de las superficies frontales 56 de las nervaduras
periféricas 49, de manera que el círculo envolvente 68 se extiende
concéntricamente al eje medio longitudinal 8 del cuerpo del
casquillo 4. Una anchura del saliente 69 está dimensionada de tal
forma que las anchuras 70, 71 de espacios intermedios 72, 73 que se
encuentran junto a cada saliente de rodadura 66 son más reducidas en
la zona intermedia 65 que una achura 73 del bulón de bloqueo 35,
que se extiende entre las superficies de retención 36a, 36b. De esta
manera se puede impedir un encaja no deseado del bulón de bloqueo
35 en la zona intermedia 65 entre dos nervaduras 49 adyacentes.
En este lugar hay que indicar que es posible
evidentemente prever en la zona intermedia 65 espacios intermedios
71; 72, cuyas anchuras 71; 72 corresponden al menos a la anchura del
bulón de bloqueo 73, para crear posiciones de retención adicionales
en la periferia del cuerpo del casquillo 4. De la misma manera es
posible prever disposiciones para el refuerzo de las nervaduras
periféricas 49, como se representa, por ejemplo, con líneas de
trazos 44 a través de acanaladuras 74 realizadas en el lado interior
en la superficie de tope 29 de la nervadura periférica 49.
Otro ejemplo de realización posible de una
instalación de dirección 3 con el husillo de dirección 2 así como
del casquillo de bloqueo 1 fijado sobre éste se representa en la
figura 11. En cada una de las dos zonas extremas 16, 17 del
casquillo de bloqueo 1 está configurada en este caso una sección de
cojinete 10, que establece, respectivamente, una unión por fricción
con la superficie de apoyo 12 en la superficie exterior 15 del
husillo de dirección 2. El montaje del casquillo de bloqueo del
husillo de dirección 2 se realiza en este caso a través de
acoplamiento o bien apriete de éste según la dirección representada
a través de la flecha 75. El husillo de dirección 2 presenta una
primera zona con el primer diámetro menor 60a, así como la otra zona
con el otro diámetro mayor 60b, de manera que entre estas zonas
está configurado el apéndice 61. El primer diámetro menor 60a del
husillo de dirección 2 está dimensionado de tal forma que éste es al
menos insignificantemente menor que el diámetro interior 59a del
casquillo de bloqueo 1 en la sección de cojinete 10, de manera que
la superficie de apoyo 12 del casquillo de bloqueo 1 no está en
contacto directo con la superficie exterior 15 del husillo de
dirección 2 en la zona con el diámetro menor 60a durante el
acoplamiento o bien el apriete o existe un contacto deslizante con
coeficientes reducidos de fricción deslizante. Solamente se
configura una unión por fricción entre el casquillo de bloqueo 1 y
el husillo de dirección 2 en la zona del husillo de dirección 2 con
el diámetro mayor 60b. De esta manera se puede evitar o al menos
mantener reducida una fricción del material en la superficie de
apoyo 12 y la superficie exterior 15 sobre zonas anchas.
En las figuras 12 y 13 se representa otra
variante de realización del casquillo de bloqueo 1, en la que en el
lado exterior 6 del cuerpo del casquillo 4 las escotaduras de
retención 5 están dispuestas, respectivamente, entre dos
proyecciones 26 adyacentes. Las proyecciones 26 están configuradas
en este caso de manera similar a la descrita en las figuras 1 a 3 y
pueden presentar especialmente en cada caso el espacio hueco
interior 40.
No obstante, en el ejemplo de realización
mostrado, un ángulo de división 80, en la medida del cual las
proyecciones 26 del tipo de listón, dispuestas adyacentes, están
distanciadas entre sí en la periferia exterior o bien en la
superficie 27 del cuerpo del casquillo 4, es menor, de manera que un
número mucho mayor de proyecciones 26 están dispuestas alrededor de
la periferia del lado exterior 6 del cuerpo del casquillo 4. De
acuerdo con la variante de realización representada en las figuras
1 a 3, el ángulo de división 80 tiene 45º, en la variante de
realización representada en las figuras 12 y 13, este ángulo es
menor de 45º. Los ángulos de división 80 posibles pueden adoptar
valores entre 5 y 60º, especialmente entre 10 y 45º.
El miembro de bloqueo 21, configurado como bulón
de bloqueo 35, de la cerradura de dirección 22 de la instalación de
dirección 3 está configurado en posición de bloqueo para el engrane
simultáneo en varias escotaduras de retención 5. A tal fin, el
bulón de bloqueo 35 presenta varios dientes de retención 81, que se
proyectan en la posición de bloqueo en la escotadura de retención
5. Cada diente de retención 81 presenta dos superficies de
retención 36a, 36b, que entran en contacto con las superficies de
tope 29a, 29b respectivas que delimitan la escotadura de retención
5. En la variante de realización mostrada, el número alto de
proyecciones 26 y el engrane en las escotaduras de retención 5 a
través de varios dientes de retención 81 son ventajosos porque se
posibilita una reducción de la altura 28 de las proyecciones 26 y de
la división de la fuerza de apoyo, que es proporcional a un par de
torsión transmitido sobre el husillo de dirección 2, sobre
superficies de tope 29a, 29b de varias proyecciones. A tal fin, las
proyecciones 26 o bien las escotaduras de retención 5 en el lado
exterior 6 del cuerpo del casquillo 5 están configuradas, por
ejemplo, a modo de un perfil del tipo de ondas de cuña o del tipo
de diente entallado. Frente a un perfilado de retención, por
ejemplo, con seis u ocho escotaduras de retención 5 que se
encuentran entre las proyecciones 26, se puede reducir la altura 28
de las proyecciones 26 de esta manera a la mitad, especialmente a un
tercio, con preferencia a una cuarta parte. De esta manera, en la
posición de bloqueo del bulón de bloqueo 35 solamente es necesario
un ángulo de giro reducido del husillo de dirección 2 para el
encaje en las escotaduras de retención 5, con lo que se mejora la
manipulación o bien la comodidad de manejo de una instalación de
dirección 3. Además, se puede simplificar la fabricación de las
proyecciones 26 del perfilado de retención, como se describe más
adelante con relación a las figuras
28 a 30.
28 a 30.
Otra variante de realización de un casquillo de
bloqueo 1 se representa en la figura 14. La superficie de apoyo 12
con las bolsas de lubricante o bien con la estructura deslizante en
el lado interior 7 del cuerpo de casquillo 4 se extiende en este
caso de forma continua sobre toda la longitud del casquillo 11. Las
proyecciones 26 están formadas por material macizo, sin espacios
huecos interiores. Las proyecciones 26 se extienden en forma de
listón o bien en forma de diente a lo largo de su eje de extensión
31 sobre la longitud 32 en el lado exterior 6 del cuerpo del
casquillo 4. Las proyecciones 26 en forma de listón pueden estar
fijadas en el lado exterior sobre el cuerpo del casquillo 4
cilíndrico o en forma de anillo, por ejemplo, por medio de un
elemento de unión, pueden estar configuradas por medio de erosión de
material para la formación de las escotaduras de retención 5 o se
pueden formar en un proceso de formación original en una sola pieza
con el cuerpo restante del casquillo 4. Con preferencia, el cuerpo
del casquillo 4 se forma a partir de un corte perfilado o bien a
partir de una pieza de chapa, de manera que en la superficie
perfilada del corte están configuradas las proyecciones 26 o bien
las escotaduras de retención 5. La superficie perfilada del corte
puede estar formada, por ejemplo, a modo de un dentado entallado. Un
procedimiento para la fabricación de un casquillo de bloqueo 1 a
partir de un corte perfilado se describe en detalle con relación a
las figuras 32 a 34.
A través de la variante de realización
representada en la figura 14, es ventajoso que las proyecciones 26
se puedan extender en el lado exterior sobre toda la longitud del
casquillo 11 del cuerpo de casquillo 4 y en el lado interior en el
cuerpo del casquillo 4, independientemente de las proyecciones 26,
puede estar configurada una estructura, especialmente la superficie
de apoyo 12 con las bolsas de lubricante 24 o bien con la estructura
deslizante. Por lo tanto, es posible que la sección de cojinete 10
con la superficie de apoyo 12 esté configurada sobre toda la
longitud del casquillo 11. Puesto que la sección de cojinete 10 del
lado interior y las proyecciones 26 del lado exterior con la
longitud 32 se cubren sobre la longitud del casquillo 11 o sobre al
menos una parte del mismo, se puede reducir de manera ventajosa la
longitud del casquillo 11 o bien el peso del casquillo de bloqueo
1.
Otra variante de realización de un casquillo de
bloqueo 1 o bien de una instalación de dirección 3 se representa en
las figuras 15 y 16. En el lado exterior 6 del cuerpo del casquillo
4 está prevista una corona dentada 84, que presenta escotaduras de
retención 5 dispuestas entre dientes 85. Las escotaduras de
retención 5 son delimitadas por las superficies de tope 29a, 29b en
las zonas laterales longitudinales 30a, 30b de los dientes 85. La
corona dentada 84 está configurada en forma de una rueda cónica y
los dientes 85 configuran un dentado recto o inclinado con
preferencia fino, que se extiende en toda la periferia, alrededor
del cuerpo del casquillo 4, de manera que se crea un perfil dentado
o bien perfil de retención para la colaboración en unión positiva
con el miembro de bloqueo 21. A tal fin, en el cuerpo del casquillo
4 está configurado de nuevo el ensanchamiento 53 radial con
respecto a su eje medio longitudinal 8, que se extiende sobre la
sección parcial 52 de la longitud del casquillo 11, de manera que
el ensanchamiento 53 presenta de una manera más conveniente una
sección transversal hueca triangular o trapezoidal. En al menos un
flanco del ensanchamiento 53, que se extiende en un ángulo 86 con
respecto al lado exterior circundante 6, están configurados los
dientes 85 de la corona dentada 84 por medio de proyecciones y
recesos, de manera que éstos se extienden a lo largo del eje de
extensión 31. El lado interior 7 del cuerpo del casquillo 4 puede
estar configurado en la zona del ensanchamiento 53 rebajado frente
a las zonas circundantes, de manera que el ensanchamiento 53 es
generado con preferencia sin arranque de virutas a través de
abombamiento, tracción o flexión del material del cuerpo del
casquillo 4 en dirección radial sobre el eje medio longitudinal
8.
El miembro de bloqueo 21 representado en la
figura 16 está configurado de forma desplazable axialmente -según la
dirección representada a través de una flecha 87- a lo largo del eje
medio longitudinal 8 del casquillo de bloqueo 1 o bien del husillo
de dirección 2 concéntrico al mismo, de manera que el miembro de
bloqueo 21 presenta una corona dentada 88 con preferencia del tipo
de rueda cónica, que comprende los dientes de retención 81. El
miembro de bloqueo 21 está configurado fijo contra giro alrededor
del eje medio longitudinal 8 y está en la posición liberada libre
de engrane con las escotaduras de retención 5 del casquillo de
bloqueo 1 y no está acoplado con el husillo de dirección 2. Durante
la transferencia del miembro de bloqueo 21 a posición de bloqueo 21
(representada con línea de trazos en la figura 16) se produce un
engrane de la corona dentada 88 del miembro de bloqueo 21 con la
corona dentada 84 del casquillo de bloqueo 1, de manera que los
dientes de retención 81 del miembro de bloqueo 21 engranan en unión
positiva en las escotaduras de retención 5 del casquillo de bloqueo
1. La corona dentada exterior 84 del miembro de bloqueo 21 y la
corona dentada interior 81 del casquillo de bloqueo 1 colaboran en
este caso a modo de una pareja de ruedas cónicas, de manera que el
miembro de bloqueo 31 rígido a rotación bloquea el husillo de
dirección 2 contra torsión en el caso de una aplicación del par de
torsión. Con respecto al miembro de bloqueo 21 desplazable
axialmente 21 hay que indicar que éste está dispuesto en el
interior de una caja de guía no representada en detalle de la
instalación de dirección 3 y se apoya sobre esta caja, de manera
que tales miembros de bloqueo 21 del tipo de corredera con dentado
cónico se conocen a partir del estado de la técnica.
En la figura 15 se representa otra posibilidad
de una configuración del lado interior 7 del cuerpo del casquillo 4
del tipo de perfil hueco, en el que éste está formado en la sección
de cojinete 10 al menos sobre una zona parcial de la superficie de
apoyo 12 por una estructura 89 deslizante conocida en sí, de manera
que ésta no se describe en detalle con relación a las figuras 22 y
23.
Con respecto a las variantes de realización
descritas en las figuras 1 a 16, hay que indicar que el cuerpo del
casquillo 4 está conectado en al menos una zona de unión 82 por
medio de un elemento de unión 44 que se extiende en la juntura de
separación 45 de forma inseparable con un perfil hueco al menos
parcialmente cerrado, que está formado por una o varias partes. La
juntura de separación 45 se extiende en este caso, respectivamente,
entre dos cantos laterales longitudinales 46, 47 opuestos entre sí,
que están distanciados entre sí en la medida de la anchura de un
intersticio 83.
El elemento de unión 44 está formado con
preferencia por una costura de soldadura, en la que se puede
utilizar a tal fin especialmente una costura de soldadura por láser
o por plasma en virtud del proceso de unión sin retracción. El
elemento de unión puede estar formado, además, por una capa de
adhesivo, una unión soldada o similar, de manera que tales
procedimientos de unión se conocen a partir del estado de la
técnica.
Con relación al cuerpo del casquillo 4 hay que
indicar, en general, que éste puede estar constituido por una única
pieza de unión, como se representa en la figura, de manera que ésta
presenta una forma del tipo de perfil hueco, especialmente una
forma al menos parcialmente cilíndrica o en forma de anillo y en la
zona de unión 82 la junta de separación 45 se extiende de forma
continua sobre la longitud del casquillo 11. No obstante, también
es posible que el cuerpo del casquillo 4 esté formado por varias
piezas de unión conectadas entre sí en zonas de unión 82 para
formar un perfil hueco cerrado. Cada pieza de unión está conectada
en este caso de forma inseparable en dos zonas de unión 82 por
medio de un elemento de unión 84 con las piezas de unión
adyacentes.
En las figuras 17 a 23 se representa en cada
caso una zona parcial del casquillo de bloqueo 1, en el que se
extiende al menos una sección de cojinete 10.
En general, con relación a la sección de
cojinete 10 hay que indicar que ésta presenta en el lado interior
en la zona del orificio de paso 9 la superficie de apoyo 12, que
está fijada o se puede fijar en unión por fricción en la superficie
exterior 15 del husillo de dirección 2, como se ha descrito ya
anteriormente. La unión por fricción entre la superficie de apoyo
12 y la superficie exterior 15 se consigue porque el cuerpo del
casquillo 4 está colocado en la sección de cojinete 12 con una
tensión de sujeción en el husillo de dirección 2. En este caso, es
posible que esta tensión de sujeción sea generada por deformación de
al menos una de las dos partes adyacentes entre sí, es decir,
cuerpo del casquillo 4 o husillo de dirección 2, en la zona de la
sección del cojinete 10, de manera que en la parte deformada se
provoca una tensión interna, especialmente tensión de tracción. Por
ejemplo, es posible establecer la tensión de sujeción a través de
ensanchamiento del husillo de dirección 2 interior frente a la
superficie de apoyo 12 o una retracción de la sección de cojinete
10 del cuerpo del casquillo 4 sobre la superficie exterior 15 del
husillo de dirección 2.
No obstante, en una variante de realización
preferida, la generación de la tensión de sujeción se realiza a
través de deformación plástica de la sección de cojinete 10 del
cuerpo del casquillo 4 en dirección perpendicular al eje medio
longitudinal 8 del cuerpo del casquillo 4, de manera que el husillo
de dirección 2 permanece inalterado en su forma con la superficie
exterior 15. A tal fin, el diámetro interior 59a en la sección de
cojinete 10 en el cuerpo del casquillo 4 es en su forma original, es
decir, en el estado no ensanchado plásticamente, al menos
insignificantemente menor que un diámetro del husillo 60a del
husillo de dirección 2. La forma original de la sección de cojinete
10 del casquillo de bloqueo 1 describe aquella forma, en la que el
casquillo de bloqueo 1 está presente como pieza individual suelta
fabricada y que no ha sido colocado o bien acoplado todavía sobre
el husillo de dirección 2.
Cuando se acopla el casquillo de bloqueo 1 sobre
el husillo de dirección 2 se produce ahora al menos en las zonas en
las que debe configurarse una unión por fricción entre la superficie
de apoyo 12 y la superficie exterior 12, una deformación de la
sección de cojinete 10 hasta que se ha superado el límite de
elasticidad del material, del que está constituida la sección de
cojinete 10. En la posición de bloqueo del miembro de bloqueo 21
-es decir, cuando el casquillo de bloqueo 1 está amarrada y, por lo
tanto, contra rotación del husillo de dirección fijo 2- se genera
durante la rotación de un volante a través del husillo de dirección
2 un par de torsión, contra el que actúa un par de torsión de la
misma magnitud a través de la resistencia de bloqueo el miembro de
bloqueo 21 que encaja en la escotadura de retención 5 del casquillo
de bloqueo 1. La resistencia de la unión por fricción entre la
superficie de apoyo 12, presionada en la superficie exterior 15 del
husillo de dirección 2 en la sección de cojinete 10 del casquillo de
bloqueo 1 está dimensionada de tal forma que la unión por fricción
se libera en el caso de que se exceda un valor del par de torsión
límite que corresponde a la fuerza de fricción máxima y el husillo
de dirección 2 resbala en la unión. La resistencia de la unión y el
valor del par de torsión límite de la unión por fricción se
determina a través del coeficiente de adhesión, así como a través
de la superficie de contacto efectiva de esta unión, que se
determina a través de la anchura de apoyo 20, el diámetro interior
59a así como la porción superficial de las bolsas de lubricante 24
rebajadas en la superficie de apoyo 12. Este valor del par de
torsión límite está, por ejemplo, en el intervalo de 50 a 300 Nm,
especialmente entre 100 y 200 Nm aproximadamente.
Con respecto al diámetro interior 59a de la
sección de cojinete 10 del casquillo de bloqueo hay que indicar que
este diámetro interior presenta en la forma original frente al
diámetro del husillo 60a, 60b del husillo de dirección 2 una medida
inferior, por ejemplo, de 0,1 a 1 mm, especialmente de 0,2 a 0,7 mm,
con preferencia de 0,3 mm a 0,5 mm, de manera que cuando se
aprieta o se acopla el casquillo de bloqueo 1 sobre el husillo de
dirección 2 se lleva a cabo una deformación plástica de la sección
de cojinete 10 en dirección radial sobre su eje medio longitudinal
8.
Para posibilitar ahora un acoplamiento o apriete
del casquillo de bloqueo 1 sobre el husillo de dirección 2, sin que
se lleve a cabo en la superficie de apoyo 12 de la sección de
cojinete 10 o en la superficie exterior 15 del husillo de dirección
2 una fricción o gripado del material, están dispuestas rebajadas en
la superficie de apoyo 12 con preferencia varias de las bolsas de
lubricante 24 o la estructura 89 deslizante conocida en sí con la
superficie de apoyo 12 está dispuesta en el lado interior en el
cuerpo del casquillo 4. Estas bolsas de lubricante 24 son adecuadas
en cada caso para la recepción de un lubricante, pudiendo utilizarse
como lubricante aceites lubricantes reductores de la fricción,
grasas lubricantes o lubricantes sólidos, especialmente lubricantes
adhesivos sintéticos de alto rendimiento. A través de los
lubricantes dispuestos en las bolsas de lubricante 24 se produce,
durante el acoplamiento del casquillo de bloqueo 1 sobre el husillo
de dirección 2, una humidificación dela superficie de apoyo 12 y de
la superficie exterior 15 adyacentes, con lo que se mejoran las
propiedades de deslizamiento o bien se reduce durante el proceso de
acoplamiento el coeficiente de fricción entre la superficie de
apoyo 12 y la superficie exterior 15. Se puede reducir una fricción
no deseada del material, que tiene como consecuencia un deterioro
de las superficies de contacto a través de la formación de muescas o
similares y se puede predeterminar y reproducir esencialmente la
resistencia de la unión por fricción en la posición de montaje del
casquillo de bloqueo 1 en el husillo de dirección 2.
Los ejemplos de realización posibles para la
disposición de las bolsas de lubricante 24 en la superficie de
apoyo 12 en la sección de cojinete 10 se representan en las figuras
17 a 21, de manera que el lado interior 7 del cuerpo del casquillo
4 en las secciones de cojinete 10 presenta un estriado o bien un
perfilado o perforación. La superficie de limitación 25 que rodea
las bolsas de lubricante 24 puede presentar en este caso un contorno
de la sección transversal en forma de arco circular, de forma
triangular, rectangular, trapezoidal o similar. La profundidad de
las bolsas de lubricante 24, sobre la que la superficie de
limitación 25 de las bolsas de lubricante 24 está rebajada frente a
la superficie de apoyo tiene, por ejemplo, entre 0,05 y 1 mm,
especialmente entre 0,1 y 0,5 mm, con preferencia entre 0,1 y 0,3
mm. La realización de las bolsas de lubricante 24 en las
superficies de apoyo 12 se puede realizar en un proceso de
transformación sin arranque de virutas o a través de erosión del
material por arranque de virutas, por ejemplo, percusión, fresado o
similar.
Las bolsas de lubricante 24 pueden estar
dispuestas distribuidas de manera uniforma o simétrica en el
contorno periférico 13 de la superficie de apoyo 12, de manera que
las bolsas de lubricante adyacentes entre sí, respectivamente,
están distanciadas a la misma distancia 78 unas de otras.
Evidentemente, también es posible una distribución irregular o
asimétrica de las bolsas de lubricante 24 en el contorno periférico
13 de la superficie de apoyo 12. Además, es posible que en el caso
de dos secciones de cojinete 10 en el cuerpo del casquillo 4, que
están dispuestas en cada caso en una de las zonas extremas 16, 17,
las bolsas de lubricante 24 se extienden en las superficies de
apoyo 12 en cada caso de la misma manera entre sí, o que las bolsas
de lubricante 24 en las superficies de apoyo 12 se extiendan de
manera diferente entre sí, especialmente que estén dispuestas
antagónicas o invertidas en espejo entre si en la superficie de
apoyo 12.
En la variante de realización mostrada en la
figura 17, las bolsas de lubricante están formadas en cada caso por
cavidades del tipo de muesca o bien del tipo de ranura, que se
extienden en un ángulo 76 transversalmente al eje medio
longitudinal 8 del casquillo de bloqueo 1 sobre toda la anchura de
apoyo 20 a lo largo de su eje longitudinal 77. En la figura 18 se
muestra una segunda variante de realización posible de una
disposición de las bolsas de lubricante 24 en la superficie de
apoyo 12, de manera que las bolsas de lubricante 24 se extienden en
paralelo al eje medio longitudinal 8 del cuerpo del casquillo 8 a lo
largo del eje longitudinal 77. La figura 19 muestra una tercera
variante de realización de una disposición posible de las bolsas de
lubricante 24 en la superficie de apoyo 12, de manera que éstas se
forman en cada caso como cavidades en forma de
zig-zag de varios brazos. Cada uno de los brazos
79a, 79b se extiende en este caso en un ángulo obtuso o agudo 76
con respecto al eje medio longitudinal 8 del cuerpo del casquillo 1.
En la figura 20 se representa una cuarta variante de realización
posible de las bolsas de lubricante 24 en la superficie de apoyo 12,
en la que estas bolsas se extienden en cada caso acodadas según el
ángulo 76 con respecto al eje medio longitudinal 8 del cuerpo del
casquillo 1 y dos bolsas de lubricante 24 adyacentes se extienden,
respectivamente, en ángulo obtuso o en ángulo agudo. En la figura
21 se muestra una quinta variante de realización posible de una
disposición de las bolsas de lubricante 24 en la superficie de
apoyo 12, de manera que las bolsas de lubricante 24 en la
superficie de apoyo 12 están configuradas como cavidades redondas
y/o en forma de elipse, que están dispuestas distribuidas de forma
irregular sobre la sección de cojinete 12 sobre la periferia del
cuerpo del casquillo 4 en el lado in-
terior 7.
terior 7.
Además, existe la posibilidad de que las bolsas
de lubricante 24 estén configuradas en la superficie de apoyo 12 en
forma de microestructuras, por ejemplo como cavidades irregulares
muy pequeñas Otra posibilidad consiste en que las bolsas de
lubricante 24 estén formadas en la superficie de apoyo 12
configurada plana a través de valles de perfil, dispuestos entre
crestas de perfil, del perfil real de la superficie de apoyo 12, de
manera que el perfil real o bien el perfil rugoso de la superficie
presenta una profundidad rugosa media de 0,2 a 200 \mum.
En las figuras 22 y 23 se muestra una sexta
variante de realización posible de una configuración del lado
interior 7 del cuerpo de casquillo 4 en la sección de cojinete 12,
en la que el cuerpo del casquillo 4 está formado en el lado
interior 7 en la sección de cojinete 10 al menos sobre una zona
parcial a través de la estructura deslizante 89 conocida en sí, en
la que está configurada la superficie de apoyo 12 o junto a la que
se extiende la superficie de apoyo 12. La estructura deslizante 89
está conectada con preferencia de una sola pieza, especialmente de
forma inseparable, con el cuerpo del casquillo 4 y configura esta
capa deslizante, que se encuentra en el lado interior 7 del cuerpo
del casquillo 4, en la sección de cojinete 10.
La estructura deslizante 89 puede estar formada
por un recubrimiento aplicado superficialmente sobre el cuerpo del
casquillo 4, especialmente un recubrimiento de chapa o similar, o
bien se puede aplicar en la superficie durante la fabricación en el
lado interior 7 del cuerpo del casquillo 4 en la sección de cojinete
10. El material del recubrimiento está seleccionado de tal forma
que una pareja de materiales adyacentes entre el husillo de
dirección 2 y el casquillo de bloqueo 1 configura un coeficiente de
fricción reducido. De acuerdo con otra forma de realización, puede
estar prevista una estructura deslizante 89 en el lado interior 7
del cuerpo del casquillo 4, que se genera a través de un
procedimiento de bonificación de la superficie, por ejemplo
endurecimiento térmico o químico, fosfatado, nitrado, de manera que
la estructura deslizante 89 forma una superficie de apoyo
bonificada 12.
Además, existe también la posibilidad de que el
husillo de dirección 2 presente un recubrimiento superficie
tratada, por ejemplo que el husillo de dirección 2 presente una capa
deslizante reductora de la fricción en colaboración con el
casquillo de bloqueo 1 con la superficie exterior 15 en la sección
de acoplamiento para el casquillo de bloqueo 1 y/o que el husillo
de dirección 2 presente en la zona de un punto de fijación del
casquillo de bloqueo 1 una capa de fricción elevadora de la fricción
en colaboración con el casquillo de bloqueo.
Hay que indicar que una de las variantes de
realización representadas en las figuras 17 a 23 puede estar
configurada en combinación con una de las variantes de realización
de un casquillo de bloqueo 1, como se han descrito anteriormente en
las figuras 1 a 16, es decir, que las secciones de cojinete 10 del
cuerpo del casquillo 4 en las figuras 1 a 16 pueden estar formadas
como se ha descrito en una de las variantes de las figuras 17 a
23.
Una solución autónoma del problema de la
invención se refiere a la instalación de dirección 3 de un
automóvil, que comprende la cerradura de la dirección 22 con el
miembro de bloqueo 21, que se puede transferir a la posición de
liberación o a la posición de bloqueo, y el husillo de dirección 2,
con el casquillo de bloqueo 1 dispuesto sobre este husillo. Como se
ha descrito anteriormente, el casquillo de bloqueo 1 está colocado
en este caso con una tensión de sujeción para el establecimiento de
una unión por fricción en la sección de cojinete 10 del casquillo
de bloqueo 1 en el husillo de dirección 1, de manera que el miembro
de bloqueo 21 en grana con preferencia en unión positiva en la
posición de bloqueo de una de las escotaduras de retención 5 del
casquillo de bloqueo 1. De esta manera, bloquea el husillo de
dirección 2 en la posición de bloqueo del miembro de bloqueo 21 y
lo asegura contra rotación, de manera que cuando aparece un par de
torsión en el husillo de dirección 2, que excede el valor del par
de torsión límite, se libera la unión por fricción entre el husillo
de dirección 2 y la sección de cojinete 10 del cuerpo del casquillo
4 y el husillo de dirección 2 resbala con relación al casquillo de
bloqueo 1 en un movimiento de torsión de acuerdo con el principio
funcional de un acoplamiento de resbalamiento.
En las figuras 24 a 38 se representan variantes
posibles de ciclos del procedimiento para la fabricación del
casquillo de bloqueo 1 que presenta varias escotaduras de retención
para un miembro de bloqueo 21 de la instalación de dirección 3,
que puede estar configurado como se ha descrito anteriormente. En
este caso, se forma al menos un corte 90 del tipo de pletina, que
presenta las escotaduras de retención 5, especialmente una pieza de
chapa 91, a través de transformación en un cuerpo de casquillo 4 del
tipo de perfil hueco en la sección transversal, especialmente en
forma de tubo, con al menos una juntura de separación 45 y se
conecta el cuerpo de casquillo 4 en cada juntura de separación 14 a
través de un elemento de unión 44 para formar un perfil hueco
cerrado.
En las figuras 24 a 27 se representa un primer
ejemplo de un ciclo del procedimiento para la fabricación del
casquillo de bloqueo 1 para instalaciones de dirección 3, en el que
el casquillo de bloqueo 1 está configurado con preferencia de
acuerdo con las variantes de realización descritas y representadas
en las figuras 1 a 3 o bien 12 y 13, respectivamente. En este caso,
se realizan en el cuerpo 4 del casquillo de bloqueo 1 varias
escotaduras de retención 5, con las que puede engranar el miembro de
bloqueo 21 de la instalación de dirección 3 y se configura al menos
una sección de cojinete 10 del tipo de perfil hueco, especialmente
cilíndrico, de la longitud del casquillo 11, que se puede colocar
en unión por fricción o bien con una tensión de sujeción en el
husillo de dirección 2 de la instalación de dirección 3.
En la figura 24 se representa un corte 90 del
tipo de pletina, especialmente una pieza de chapa 91, que está
configurado liso o plano en su lado interior 7 y en su lado exterior
6, respectivamente. Ahora es posible que en una primera etapa del
procedimiento según la figura 24 se configuren proyecciones 26 en el
corte 90 del tipo de pletina, de manera que las proyecciones 26 se
disponen con preferencia adyacentes en una serie sobre una longitud
92 del corte 90, en cada caso distanciadas a una distancia 93
constante sobre la longitud del corte 92. Sobre una parte de una
anchura del corte 94, que corresponde con preferencia a la anchura
del casquillo 11 del casquillo de bloqueo 1 fabricado, se extiende
al menos una sección de cojinete 10, de manera que ésta se extiende
sobre toda la longitud del corte 92, especialmente a lo largo de los
cantos laterales longitudinales 95, 96. Las proyecciones 26 se
conforman sobre la altura 28 perpendicularmente al lado exterior 6
del corte 90. La formación de las proyecciones 26 se realiza con
preferencia en un proceso de transformación sin arranque de
virutas, como se representa de forma detallada en las figuras 25a a
25c.
En este caso, se lleva el corte 90 del tipo de
pletina en una primera etapa de transformación según la figura 25a
a una forma de onda continua sobre la anchura del corte 94, en la
que la forma de onda corresponde, por ejemplo, a una forma
sinusoidal, en zig-zag o rectangular. El lado
interior y el lado exterior 6 y 7, respectivamente, del corte
ondulado 90 presenta de esta manera zonas realzadas y zonas
rebajadas dispuestas entre aquéllas, de manera que en las zonas
rebajadas o abombamientos en el lado interior 7 se configuran, en
otra etapa de transformación según la figura 25b, las proyecciones
26 en la dirección del lado exterior 6. La conformación de las
proyecciones 26 se realiza, por ejemplo, a través de embutición
profunda, en la que una herramienta de embutición profunda
correspondiente está constituida por una estampa y una matriz y se
puede realizar la fabricación de la forma definitiva de las
proyecciones en varias etapas. Con relación a la herramienta de
embutición profunda, que no se representa en detalle, hay que
indicar que la estampa puede estar formada a modo de un mandril
extensible variable en el contorno o bien la matriz puede estar
formada a modo de una matriz extensible variable en el contorno,
con la que se pueden fabricar formas destalonadas de proyecciones
26, por ejemplo las proyecciones de forma trapezoidal representada,
en las que tales herramientas de embutición profunda se conocen a
partir del estado de la técnica y no se describen en detalle en este
lugar.
La fabricación de una forma ondulada de acuerdo
con la etapa del procedimiento según la figura 25a y un acabado
siguiente de las proyecciones 26 es ventajoso porque a través de las
zonas rebajadas ya preformadas en el corte ondulado 90 es necesario
un grado de transformación más reducido hasta la fabricación
definitiva de la forma trapezoidal o de la forma rectangular de las
proyecciones 26, con lo que se evita la formación de grietas en las
zonas con grados de transformación muy altos, especialmente los
radios de flexión.
En la etapa del procedimiento según la figura
25c, la zona ondulada en los cantos laterales longitudinales 95,
96, en los que deben configurarse las secciones de cojinete 10, es
transformada de nuevo en una forma lisa o plana. Esto se realiza,
por ejemplo, a través de aplanado por presión o prensado
exclusivamente en la zona de los cantos laterales longitudinales
95, 96 en las secciones de cojinete 10 posteriores.
En otra etapa del procedimiento de acuerdo con
la figura 25d, se puede realizar la aplicación de las bolsas de
lubricante 24 o de la estructura deslizando 89 conocida en sí en el
lado interior 7 en las secciones de cojinete 10, de manera que esto
se puede realizar en el caso de las bolsas de lubricante 24, por
ejemplo, a través de erosión de material por arranque de virutas,
especialmente a través de fresado, percusión, erosión o similar o
sin arranque de virutas a través de conformación original y en el
caso de la estructura deslizante 89 se puede realizar a través de
la aplicación de un recubrimiento, especialmente recubrimiento de
chapa o mecanización de la superficie de apoyo 12 en un
procedimiento de tratamiento de la superficie o bien procedimiento
de bonificación de la superficie. No obstante, también es posible
que las bolsas de lubricante 24 o la estructura deslizante 89 se
apliquen en una etapa anterior del procedimiento, por ejemplo en el
corte 90 del tipo de pletina según la figura 9, o en una etapa
posterior del procedimiento, por ejemplo en el cuerpo del casquillo
4 del tipo de perfil hueco según las figuras 21 y 22.
En otra etapa del procedimiento no representada,
después de la fabricación de las bolsas de lubricante 24 en la
superficie de apoyo 12 se puede realizar una introducción o
aplicación de un lubricante, especialmente aceite lubricante o
grasa lubricante o lubricante sólido, a través de humidificación o
relleno de las bolsas de lubricante 24 con este lubricante.
En la etapa del procedimiento según la figura
26, la transformación del corte 90 del tipo de pletina se realiza
en el cuerpo de casquillo 40 del tipo de perfil hueco, especialmente
en forma de tubo. La transformación en la forma del tipo de perfil
hueco del cuerpo del casquillo 4, que tiene con preferencia
esencialmente forma cilíndrica, se puede realizar en este caso a
través de arrollamiento del corte 90 alrededor de un mandril, hasta
que el orificio de paso 90 está conformado en el interior del cuerpo
del casquillo 4 y se ha creado en la sección de cojinete 10 una
forma anular o cilíndrica. El arrollamiento de corte del tipo de
pletina para formar el cuerpo de casquillo 4 del tipo de perfil
hueco se puede realizar en este caso en varias etapas de
transformación o bien de flexión, como se representa de forma
esquemática en las figuras 26a y 26b. De esta manera, en una
primera etapa de transformación del proceso de arrollamiento se
lleva el corte 90 del tipo de pletina a una forma en U o forma del
tipo de arco circular y en una o varias etapas de transformación
siguientes se puede llevar el corte 90 a una forma cilíndrica o
redonda circular que rodea el mandril. Las herramientas para un
proceso de arrollamiento de este tipo se conocen a partir del estado
de la técnica, siendo utilizados especialmente el mandril y un
accionamiento, especialmente un mecanismo de cuña, para la
fabricación automática de la forma del cuerpo del casquillo 4 que
rodea el mandril. El cuerpo del casquillo 4 del tipo de perfil
hueco presenta después de la realización de la etapa del
procedimiento según la figura 26 la juntura de separación 45, que
se extiende entre dos cantos laterales longitudinales opuestos 46,
47.
En otra etapa del procedimiento de acuerdo con
la figura 27, la aplicación del elemento de unión 44 se realiza en
la juntura de separación 45, de manera que el cuerpo del casquillo 4
se conecta de forma inseparable a través del elemento de unión 44
para formar un perfil cerrado. El elemento de unión 44 se puede
aplicar en un procedimiento de soldadura conocido a partir del
estado de la técnica, especialmente soldadura por láser o soldadura
por plasma, en el que esto se puede realizar con o sin un material
de aportación a introducir. Además, es posible que en la zona de
unión 82 se coloque una capa de adhesivo o unión por soldadura o
similar. La zona de unión 82 con el elemento de conexión 44
presenta en este caso una resistencia más elevada, por ejemplo una
resistencia a la tracción o bien límite de estiramiento más elevado
entre 100 y 400%, especialmente entre 200 y 300% que el material,
del que está formado el cuerpo restante del casquillo 4.
Condicionado por el proceso, en la soldadura por láser o soldadura
por plasma sin material de aportación se realiza una reducción de
la sección transversal del espesor de pared 43 del cuerpo del
casquillo 4 en la zona de unión 82 después de la aplicación del
elemento de unió 44. El material del cuero del casquillo 4 está
seleccionado con preferencia a partir de un grupo de materiales, en
el que el material de la costura de soldadura presenta en el estado
solidificado, después de la realización de la modificación de la
textura en la zona de unión 82 un límite de estiramiento y una
resistencia a la tracción más elevados que el material restante del
cuerpo del casquillo 4 o bien el material de base, como se ha
descrito ya anteriormente. La resistencia de la costura de soldadura
fabricada a través de soldadura por láser o soldadura por plasma es
en este caso porcentual o bien relativamente más alta frente al
cuerpo restante del casquillo 4, que la reducción de la resistencia
provocada por el espesor de pared 43 reducido en la zona de unión.
Por lo tanto, se puede impedir una rotura en la zona de unión 82 en
caso de deformación plástica en la sección de cojinete 10 del cuerpo
del casquillo 4. Por ejemplo, el límite de estiramiento del
casquillo de bloqueo 1 fuera de la zona de unión es aproximadamente
250 N/mm^{2} y el límite de estiramiento de un elemento de unión
44 formado como costura de soldadura es aproximadamente 700
N/mm^{2}.
Otro ciclo posible del procedimiento para la
fabricación de un casquillo de bloqueo 1 se representa en las
figuras 28 a 31, de manera que el casquillo de bloqueo 1 está
configurado con preferencia según las variantes de realización
descritas y representadas. El corte del tipo de pletina 90,
especialmente la pieza de chapa 91, como se representa según la
figura 28, se provee en una etapa del procedimiento según la figura
29 con las escotaduras de retención 5. Esto se realiza en un
proceso de separación, especialmente proceso de perforación, en el
que se cortan aberturas del material 97 que se extienden a través
del espesor de pared 43 del corte 90 del tipo de pletina, como se
representa en la figura 29a. Estas aberturas del material 97 se
disponen paralelas entre sí en una serie, distanciadas unas de
otras en la distancia 93 sobre la longitud del corte 92. En otra
etapa del procedimiento según la figura 29b se conforman las zonas,
que rodean las aberturas de material 97, en el corte 90 del tipo de
pletina, respectivamente, para formar una de las nervaduras
periféricas 49. La conformación de las nervaduras periféricas 49 se
realiza a través de flexión o ensanchamiento de las zonas que se
encuentran alrededor de los recortes de material, de manera que, de
acuerdo con la variante de realización representada, las
escotaduras de retención 5 delimitadas por las nervaduras
periféricas 49 se configuran con la superficie de tope interior 29.
El canto periférico 51 o bien la superficie de tope 29 puede
presentar en este caso un contorno cerrado ovalado, anular o
rectangular, que delimita la escotadura de retención 5 o puede
presentar un contorno abierto. La conformación de las nervaduras
periféricas 49 se puede realizar reduciendo el espesor de pared 43
del corte 90 en virtud de la extensión del material o a través de
flexión de nervaduras periféricas 49 individuales del tipo de
pestaña, manteniendo el espesor de pared 43.
En otra etapa del procedimiento de acuerdo con
la figura 29c, la conformación del ensanchamiento 53 se puede
realizar en el corte 90, en el que a tal fin las secciones de
cojinete 10 de la anchura del corte 94, dispuestas alrededor del
ensanchamiento 53, son retraídas frente al ensanchamiento 53,
especialmente se forma el apéndice 62 a través de retracción de las
secciones de cojinete 10 o abombamiento del ensanchamiento 53. De
esta manera, se forma un desarrollo rebajado en forma de bandeja
del ensanchamiento 53 en el lado interior 7 del corte 90 sobre una
parte de la anchura del corte 94, de manera que el ensanchamiento 53
se extiende continuo sobre la longitud del corte 92.
En la etapa del procedimiento según la figura
30, la fabricación del cuerpo de casquillo 4 del tipo de perfil
hueco se realiza a través de arrollamiento, en el que este proceso
se puede realizar de manera similar a la descrita en la figura 26.
En la figura 31 se conecta a través del elemento de unión 44 el
cuerpo de casquillo 4 abierto sobre la juntura de separación 45 de
forma inseparable para formar un cuerpo hueco 4 cerrado, por lo que
este proceso se puede realizar como se describe en la figura 27.
En las figuras 32 a 37 se representa otra
posibilidad de un ciclo del procedimiento para la fabricación del
casquillo de bloqueo 1, que está formado especialmente según la
figura 14. En este caso, como se representa en la figura 32, se
utiliza una pieza de corte 90 del tipo de pletina, que presenta en
su lado exterior 6 un perfilado 98 y en su lado interior 8 está
configurada lisa o plana. A través de la utilización de una pieza
de chapa 91 ya perfilada como corte 90 se puede suprimir la
fabricación de escotaduras de retención 5, puesto que éstas están
configuradas ya entre las proyecciones 26 del perfilado 98. En este
caso, se puede utilizar, por ejemplo, una pieza de chapa 91 con un
perfilado 98 del tipo de diente entallado. De este modo es posible
que la sección de cojinete 10 se configure sobre toda la anchura del
corte 94 o bien sobre toda la longitud del casquillo 11, de manera
que a tal fin se disponen en la superficie de apoyo 12 en el lado
interior 7 del corte 90 o bien del cuerpo del casquillo 4 las
bolsas de lubricante 24 rebajadas en la superficie de apoyo 12 o la
estructura deslizante 89 conocida en sí.
Un corte perfilado 90 de este tipo se puede
fabricar en una etapa del procedimiento según la figura 33 o bien
según una etapa del procedimiento según la figura 37 para formar un
cuerpo de casquillo cerrado 4 del tipo de perfil hueco, de manera
que se puede realizar el proceso de arrollamiento según la figura 26
o bien la disposición del elemento de unión 44 según la figura
37.
Las figuras 35 a 38 muestran otra posibilidad de
un ciclo del procedimiento para la fabricación del casquillo de
bloqueo 1, que está formado especialmente según las figuras 15 y 16.
El corte 90 del tipo de pletina según la figura 35 se provee en
este caso en una primera etapa del procedimiento según la figura 36
con escotaduras de retención 7 dispuestas entre dientes 85 en el
lado exterior 6, que se extienden sobre la longitud 32 sobre una
parte de la anchura del corte 94, de manera que se forma un perfil
dentado o bien un perfil de retención con un dentado recto o
dentado inclinado formado por los dientes 85 en el corte 90. Los
dientes 85 se pueden formar a través de eliminación de material por
arranque de virutas, por ejemplo a través de fresado, en el lado
exterior 6, de manera que el perfil dentado o perfil de retención
solamente se extiende en el lado exterior 6 con preferencia sobre
toda la longitud del corte 92 y el lado interior 7 del corte 90 se
configura plano. También es posible la utilización de una pieza de
chapa 91 ya perfilada, como se describe en la figura 32.
En otra etapa del procedimiento según la figura
37, se realiza la fabricación del ensanchamiento 53 con los dientes
85 del corte 90 sobre la sección parcial 52 de la anchura del corte
94, de manera que esto se puede realizar, por ejemplo, en un
proceso de embutición. Los dientes 85 y las escotaduras de retención
5 están dispuestos en este caso en al menos uno de los flancos del
ensanchamiento 53 que están inclinados en el ángulo 86 con respecto
a las zonas circundantes, en el que el ensanchamiento 53 presenta de
manera más conveniente una sección transversal hueca triangular o
trapezoidal. En otra etapa del procedimiento se realiza la
fabricación del cuerpo del casquillo 4 del tipo de perfil hueco así
como la aplicación del elemento de unión 44 en la juntura de
separación 45 y la disposición de las bolsas de lubricante 24 o de
la estructura deslizante 89 conocida en sí, de manera que esto se
puede realizar de forma similar a la descripción anterior. Después
de la formación del cuerpo de casquillo 4 del tipo de perfil hueco,
éste presenta la corona dentada 84 circundante en toda la
periferia, que está formada a modo de una rueda cónica interior de
una pareja de ruedas cónicas, como se describe en las figuras 15 y
16.
En general, con respecto a la fabricación del
casquillo de bloqueo 1 hay que indicar que ésta se realiza con
preferencia de forma mecánica y automatizada en un dispositivo
correspondiente.
Siguiendo el orden, finalmente hay que indicar
que para la mejor comprensión de la estructura del casquillo de
bloqueo 1 y de la instalación de dirección 3, éstos y sus
componentes se han representado en parte no a escala y/o ampliados
y/o reducidos.
- 1
- Casquillo de bloqueo
- 2
- Husillo de dirección
- 3
- Instalación de dirección
- 4
- Cuerpo de casquillo
- 5
- Escotadura de retención
- 6
- Lado exterior
- 7
- Lado interior
- 8
- Eje medio longitudinal
- 9
- Orificio de aso
- 10
- Sección de cojinete
- 11
- Longitud del casquillo
- 12
- Superficie de apoyo
- 13
- Contorno periférico
- 14
- Contorno periférico
- 15
- Superficie exterior
- 16
- Zona extrema
- 17
- Zona extrema
- 18
- Canto frontal
- 19
- Canto frontal
- 20
- Anchura de apoyo
- 21
- Miembro de bloqueo
- 22
- Cerradura de dirección
- 23
- Flecha doble
- 24
- Bolsa de lubricante
- 25
- Superficie de limitación
- 26
- Proyecciones
- 27
- Superficie
- 28
- Altura
- 29a
- Superficie de tope
- 29b
- Superficie de tope
- 30a
- Zona lateral longitudinal
- 30
- Zona lateral longitudinal
- 31
- Eje de extensión
- 32
- Longitud
- 33
- Anchura de retención
- 34
- Anchura
- 35
- Bulón de bloqueo
- 36
- Superficie de retención
- 36a
- Superficie de retención
- 37
- Angulo
- 38
- Eje radial
- 39
- Superficie de cubierta
- 40
- Espacio hueco
- 41
- Cavidad
- 42
- Superficie interior
- 43
- Espesor de pared
- 44
- Elemento de unión
- 45
- Juntura de separación
- 46
- Canto lateral longitudinal
- 47
- Canto lateral longitudinal
- 48
- Fragmento
- 49
- Nervadura periférica
- 50
- Medida
- 51
- Canto periférico
- 52
- Sección parcial
- 53
- Ensanchamiento
- 54
- Diámetro
- 55
- Diámetro
- 56
- Superficie frontal
- 57
- Cuerpo envolvente
- 58
- Diámetro del cuerpo envolvente
- 59a
- Diámetro interior
- 59b
- Diámetro interior
- 60a
- Diámetro del husillo
- 60b
- Diámetro del husillo
- 61
- Apéndice
- 62
- Apéndice
- 63
- Zona de solape
- 64
- Sección parcial
- 65
- Zona intermedia
- 66
- Saliente de rodadura
- 67
- Superficie de vértice
- 68
- Círculo envolvente
- 69
- Anchura del saliente
- 70
- Anchura
- 71
- Anchura
- 72
- Espacio intermedio
- 73
- Anchura del bulón de bloqueo
- 74
- Acanaladura
- 75
- Flecha
- 76
- Angulo
- 77
- Eje longitudinal
- 78
- Distancia
- 79a
- Brazo
- 79b
- Brazo
- 80
- Angulo de división
- 81
- Diente de retención
- 82
- Zona de unión
- 83
- Anchura del intersticio
- 84
- Corona dentada
- 85
- Diente
- 86
- Angulo
- 87
- Flecha
- 88
- Corona dentada
- 89
- Estructura deslizante
- 90
- Corte
- 91
- Pieza de chapa
- 92
- Longitud del corte
- 93
- Distancia
- 94
- Anchura del corte
- 95
- Canto lateral longitudinal
- 96
- Canto lateral longitudinal
- 97
- Abertura del material
- 98
- Perfilado
Claims (9)
1. Casquillo de bloqueo (1) para un husillo de
dirección (29 de una instalación de dirección (3) de un automóvil,
que configura un cuerpo de casquillo (4), que presenta varias
escotaduras de retención (5) y al menos una sección de cojinete
(10) del tipo de perfil hueco con una superficie de apoyo interior
(12) en el que el cuerpo de casquillo (4) se puede montar con su al
menos una sección de cojinete (10) a través de un cierre de fricción
sobre el husillo de dirección (2) y se puede llevar una escotadura
de retención (5) a engrane con un miembro de bloqueo (21) de la
instalación de dirección (3) regulable entre una posición de
liberación y una posición de bloqueo, caracterizado porque
la sección de cojinete (10) está provista en su superficie de apoyo
(12) con varias bolsas de lubricante (24) dispuestas rebajadas para
la recepción de lubricante.
2. Casquillo de bloqueo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque las bolsas de
lubricante (24) se extienden en forma de muescas o en forma de
ranuras en la superficie de apoyo (12), especialmente sobre una
anchura de apoyo (20).
3. Casquillo de bloqueo de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las bolsas de
lubricante (24) están dispuestas distribuidas sobre un contorno
periférico (13) de la superficie de apoyo (12) y configuran una
superficie de apoyo perfilada (12).
4. Casquillo de bloqueo de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las bolsas
de lubricante (24) se extienden en la dirección de un eje de
extensión (77), de manera que el eje de extensión (77) está
coaxial, perpendicular o en un ángulo agudo u obtuso (76) con
relación al eje medio longitudinal (8) del cuerpo del casquillo
(4).
5. Casquillo de bloqueo de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las bolsas
de lubricante (24) están configuradas en la superficie de apoyo (12)
como cavidades redondas o en forma de elipse.
6. Casquillo de bloqueo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque las bolsas de
lubricante (24) están formadas en la superficie de apoyo plana (12)
por medio de valles perfilados, que se encuentran entre crestas de
perfil, del perfil real de la superficie de apoyo (12), de manera
que este perfil de rugosidad presenta una profundidad media de
rugosidad de 0,2 \mum a 200 \mum.
7. Casquillo de bloqueo de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las bolsas
de lubricante (24) están distribuidas de manera uniforme sobre el
contorno periférico (13) de la superficie de apoyo (12), en
particular configuran un perfilado simétrico.
8. Casquillo de bloqueo de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo
del casquillo (4) está constituido por varias piezas de unión unidas
para formar un perfil hueco, especialmente cortes (90) preformados
y entre dos piezas de unión adyacentes está configurada,
respectivamente, una zona de unión (82) con una juntura de
separación (45).
9. Instalación de dirección (3) de un automóvil,
que presenta una cerradura de dirección (22) con un miembro de
bloqueo (21) regulable entre una posición de liberación y una
posición de bloqueo y un husillo de dirección (2) con un casquillo
de bloqueo (1) dispuesto sobre éste, de manera que el casquillo de
bloqueo (1) está colocado sobre al menos una sección de cojinete
(10) del tipo de perfil hueco con una tensión de sujeción sobre el
husillo de dirección (2) y una superficie de apoyo (12) del
casquillo de bloqueo (1) , colocada en el interior en la sección de
cojinete (10), está en contacto de fricción con una superficie
exterior (15) del husillo de dirección (2) y el miembro de bloqueo
(21) está engranado, especialmente en unión positiva, en la posición
de bloqueo, con al menos una escotadura de retención (5) dispuesta
en el casquillo de bloqueo (1), de manera que el casquillo de
bloqueo (1) bloquea el husillo de dirección (2) hasta la aparición
de un valor del par de torsión límite contra torsión y en el caso
de que se exceda el valor del par de torsión límite, el husillo de
dirección (2) resbala frente al casquillo de bloqueo (1),
caracterizada porque el casquillo de bloqueo (1) está
formado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8.
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