SISTEMA DE DIRECCIÓN ASISTIDO HIDRÁULICAMENTE.
Sistema (1) de dirección asistido hidráulicamente para un vehículo automóvil,
que comprende: una caja (2) de dirección que tiene un acoplamiento (7) de entrada y un acoplamiento (8) de salida para un fluido hidráulico, y un circuito hidráulico de asistencia que comprende una bomba (9) capaz de extraer el fluido hidráulico de un depósito asociado (10) y bombearlo a través de una cañería (11) de entrega al acoplamiento (7) de entrada de la caja (2) de dirección, y una cañería (12) de retorno conectada entre el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección y el depósito (10); estando la cañería (12) de retorno provista de un dispositivo (13) de restrictor de flujo; estando localizado el dispositivo (13) de restrictor de flujo cerca del acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección y teniendo un paso restringido intermedio (17) entre aberturas (18, 19) de extremo; estando caracterizado el sistema porque el dispositivo (13) de restrictor de flujo está o bien montado directamente sobre el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección o bien construido de una sola pieza con el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección, y porque dicho paso restringido (17) está conectado a dichas aberturas (18, 19) de extremo por mediación de pasos (20, 21) de conexión de sección progresivamente variable, siendo cada uno de dichos pasos (20, 21) de conexión esencialmente con forma de tronco de cono
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07425615.
Solicitante: FIAT GROUP AUTOMOBILES S.P.A.
Nacionalidad solicitante: Italia.
Dirección: CORSO GIOVANNI AGNELLI, 200 10135 TORINO (TO) ITALIA.
Inventor/es: TOMATIS,PAOLO, BONAZZA,RUGGERO, BARALE,EMANUELE.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 3 de Octubre de 2007.
Fecha Concesión Europea: 4 de Agosto de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B62D5/06K
- F16L55/033B
Clasificación PCT:
- B62D5/06 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES. › B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 5/00 Dirección asistida o de relé de potencia (para ruedas no orientables B62D 11/00; servomotores de fluido bajo presión en general F15B). › por fluido, es decir, utilizando un fluido a presión que produce toda la fuerza necesaria, o la mayor parte de ella para controlar la dirección del vehículo.
- F16L55/033 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16L TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA TUBERIAS; SOPORTES PARA TUBOS, CABLES O CONDUCTOS PROTECTORES; MEDIOS DE AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16L 55/00 Dispositivos o accesorios para utilizarlos con o en relación con los sistemas de tubos (F16L 1/00 - F16L 53/00, F16L 57/00, F16L 59/00 tienen prioridad; reparación o montaje de los tubos sobre o bajo el agua F16L 1/26; limpieza de tuberías B08B 9/02, p. ej. eliminación de obstrucciones B08B 9/027; dispositivos para evitar que revienten las canalizaciones por efecto del hielo E03B 7/10). › Amortiguadores de ruido (F16L 55/027 tiene prioridad).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Descripción:
La presente invención se refiere a un sistema de dirección asistido hidráulicamente para un vehículo automóvil.
Más específicamente, el tema de la invención es un 5 sistema de dirección asistido hidráulicamente del tipo divulgado en el documento EP 1304277 que comprende:
una caja de dirección que tiene un acoplamiento de entrada y un acoplamiento de salida para un fluido hidráulico, y 10
un circuito hidráulico de asistencia que comprende una bomba capaz de extraer el fluido hidráulico de un depósito asociado y bombearlo a través de una cañería de entrega al acoplamiento de entrada de la caja de dirección, y una cañería de retorno conectada entre el acoplamiento de 15 salida de la caja de dirección y el depósito; estando provista la cañería de retorno de un dispositivo de restrictor de flujo y estando localizado el dispositivo de restrictor de flujo cerca del acoplamiento de salida de la caja de dirección y teniendo un paso restringido intermedio 20 entre aberturas de extremo.
Un problema típico con tales sistemas de dirección es el ruido a baja frecuencia causado por las pulsaciones de presión del fluido hidráulico en la cañería de retorno.
Una solución común a este problema es usar un 25 dispositivo de restrictor de flujo insertado en una sección de la cañería de retorno. Este restrictor tiene un paso restringido calibrado que tiende a crear un desacoplamiento entre las regiones aguas arriba y aguas abajo, obstruyendo la propagación de pulsos de presión. 30
Sin embargo, esta conocida solución incrementa las pérdidas de carga manométrica en la cañería de retorno e incrementa la temperatura del fluido hidráulico (aceite), que, si excede un límite máximo de unos 120ºC, necesita la instalación de intercambiadores de calor, causando un impacto negativo tanto en el coste como en el trazado.
Si el dispositivo de restrictor de flujo está insertado en una sección de cañería de caucho, esta sección 5 de la cañería de retorno debe ser hecha usando un caucho de una clase superior a la normalmente usada para posibilitar que resista las retro-presiones generadas por el restrictor.
Es un objeto de la presente invención mejorar el 10 sistema de dirección del tipo definido anteriormente, particularmente en cuanto al amortiguamiento de pulsaciones de fluido hidráulico en la cañería de retorno.
Estos y otros objetos son logrados de acuerdo con la invención con un sistema que tiene las características de 15 la reivindicación 1.
Desde el punto de vista de la construcción, el dispositivo de restrictor de flujo puede ser construido como un elemento independiente montado en el acoplamiento de salida de la caja de dirección, y conectado a un extremo 20 de la cañería de retorno, u opcionalmente también puede ser hecho integralmente dentro del acoplamiento de salida de la caja de dirección.
Otras características y ventajas de la invención serán encontradas en la descripción detallada dada más 25 adelante, puramente a modo de ejemplo no restrictivo, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista parcial en perspectiva de un sistema de dirección de acuerdo con la invención; y
la figura 2 es un corte transversal parcial tomado en 30 II-II como se marca en la figura 1, y muestra una realización de un dispositivo de restrictor de flujo para un sistema de dirección de acuerdo con la invención.
En la figura 1 el número 1 es una indicación general para un sistema de dirección de acuerdo con la invención para un vehículo automóvil. Este sistema es asistido hidráulicamente y, de un modo conocido de por sí, comprende una caja 2 de dirección, desde cuyos extremos opuestos se 5 extienden bieletas 3 y 4 de unión para la conexión con correspondientes ruedas del vehículo automóvil.
También como en la técnica anterior, la caja 2 de dirección comprende una formación tubular 5 en la que se extiende un árbol rotativo 6 de control diseñado para ser 10 conectado a la columna de dirección (no mostrada).
La caja 2 de dirección tiene un acoplamiento 7 de entrada y un acoplamiento 8 de salida para un fluido hidráulico.
El sistema 1 de dirección también incluye un circuito 15 hidráulico de asistencia que comprende una bomba 9 (tipo paleta, por ejemplo) capaz de extraer el fluido hidráulico desde un depósito asociado 10 y bombearlo a través de una cañería 11 de entrega al acoplamiento 7 de salida de la caja de dirección. 20
El circuito hidráulico de asistencia también incluye una cañería de retorno que lleva la referencia general 12, que conecta el acoplamiento 8 de salida de la caja 2 de dirección con el depósito 10.
En la realización ilustrativa representada, la 25 cañería 12 de retorno comprende una primera sección 12a en forma de manguera, una segunda sección 12b en forma de tubo esencialmente rígido, una tercera sección 12c de manguera, una sección 12d de tubo rígido que forma una especie de bobina de intercambiador de calor, una sección adicional 30 12e de manguera, una sección conformada 12f de tubo rígido, y una sección final 12g de manguera.
La cañería 12 de retorno está provista de un dispositivo de restrictor de flujo, tal como el mostrado por la referencia general 13 en la figura 2. De acuerdo con la invención, este dispositivo de restrictor de flujo está localizado cerca del acoplamiento 8 de salida de la caja 2 de dirección, como se muestra en la figura 2. 5
En la realización ilustrativa representada, el dispositivo de restrictor de flujo comprende un cuerpo 14 de por ejemplo metal, generalmente de forma alargada, cuyos extremos opuestos tienen respectivas roscas 15 y 16 para acoplarse al acoplamiento 8 de salida de la caja 2 de 10 dirección y a un extremo de la cañería 12 de retorno, respectivamente.
Un paso axial restringido 17 formado dentro del cuerpo 14 del dispositivo 13 tiene un diámetro de por ejemplo aproximadamente 3 mm. Este paso axial 17 conecta 15 con las aberturas opuestas 18 y 19 de extremo del cuerpo 14, cuyos diámetros están enormemente incrementados. Ventajosamente, el acoplamiento entre el paso restringido 17 y las aberturas 18 y 19 de extremo del cuerpo 14 es por mediación de superficies 20 y 21 con forma de troncos de 20 cono que divergen hacia el exterior del cuerpo 14 y que tienen respectivos ángulos α y β de abertura de por ejemplo aproximadamente 60º.
La naturaleza gradual de la transición de la sección transversal entre las aberturas de extremo y el paso 25 restringido intermedio del dispositivo 13 de restrictor de flujo sirve para cortar niveles de ruido cuando funciona.
En la realización ilustrada, en la parte intermedia del cuerpo 14 del dispositivo 13, una forma hexagonal 22 está formada para facilitar atornillar el dispositivo de 30 restrictor en posición.
La solución representada por la presenta invención es de bajo coste y fácil de implementar. Amortigua eficientemente pulsaciones de presión de fluido hidráulico en la cañería de retorno, reduciendo vibraciones y ruido operacional, además de vibraciones causadas por las bieletas de unión de dirección.
Como se mencionó anteriormente, en una realización 5 alternativa el dispositivo 13 de restrictor de flujo puede en realidad estar hecho integral con el acoplamiento 8 de salida de la caja 2 de dirección.
Claramente, sin salir del principio de la invención, las realizaciones y los detalles de construcción pueden ser 10 enormemente alterados con respecto a lo que ha sido descrito anteriormente e ilustrado puramente a modo de ejemplo no restrictivo sin por ello salir del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Reivindicaciones:
1. Sistema (1) de dirección asistido hidráulicamente para un vehículo automóvil, que comprende:
una caja (2) de dirección que tiene un acoplamiento (7) de entrada y un acoplamiento (8) de salida para un 5 fluido hidráulico, y
un circuito hidráulico de asistencia que comprende una bomba (9) capaz de extraer el fluido hidráulico de un depósito asociado (10) y bombearlo a través de una cañería (11) de entrega al acoplamiento (7) de entrada de la caja 10 (2) de dirección, y una cañería (12) de retorno conectada entre el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección y el depósito (10);
estando la cañería (12) de retorno provista de un dispositivo (13) de restrictor de flujo; 15
estando localizado el dispositivo (13) de restrictor de flujo cerca del acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección y teniendo un paso restringido intermedio (17) entre aberturas (18, 19) de extremo;
estando caracterizado el sistema porque el 20 dispositivo (13) de restrictor de flujo está o bien montado directamente sobre el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección o bien construido de una sola pieza con el acoplamiento (8) de salida de la caja (2) de dirección, y porque dicho paso restringido (17) está conectado a dichas 25 aberturas (18, 19) de extremo por mediación de pasos (20, 21) de conexión de sección progresivamente variable, siendo cada uno de dichos pasos (20, 21) de conexión esencialmente con forma de tronco de cono.
2. Sistema de dirección de acuerdo con la 30 reivindicación 1, en el que dichos pasos (20, 21) de dirección tienen un ángulo (α; β) de divergencia de aproximadamente 60º.
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