EJE DIRECCIONAL DE LONGITUD VARIABLE.

Eje direccional de longitud variable para dispositivos de dirección de vehículos que comprende

- un perfil (1) externo en forma de casquillo con una sección transversal que difiere de la forma circular,

- un perfil interno con una sección transversal que difiere de la forma circular, que puede insertarse con una sección de extremo en el perfil (1) externo, formándose el contorno periférico interno del perfil (1) externo y el contorno periférico externo del perfil (2) interno al menos en parte por secciones arqueadas y formando estas secciones arqueadas, hacia el espacio (6) situado entre el perfil (1) externo y el perfil (2) interno, preferiblemente de manera alternante, secciones (9, 10, 12, 13) convexas y cóncavas tanto del perfil (1) externo como del perfil (2) interno y estando situadas las secciones (13) convexas del perfil (1) externo enfrente de las secciones (9) cóncavas del perfil (2) interno y/o las secciones (12) cóncavas del perfil (1) externo enfrente de las secciones (10) convexas del perfil (2) interno al menos parcialmente, y

- un casquillo (7) deslizante dispuesto en el espacio (6), sujeto de manera que no puede girar respecto a uno de los dos perfiles (1, 2) y de manera que no puede desplazarse en la dirección longitudinal y que junto con el perfil (2) que sujeta el casquillo (7) deslizante puede desplazarse respecto al otro perfil (1) en la dirección longitudinal, pero esencialmente no puede girar,

caracterizado porque en rebajos (14) del casquillo (7) deslizante están dispuestos cuerpos (15) de rodamiento que, en el lado del casquillo (7) deslizante, en el que en el estado de montaje se encuentra el perfil que puede desplazarse longitudinalmente respecto al casquillo (7) deslizante, sobresalen al menos en su estado no cargado del casquillo (7) deslizante y que, en el estado montado del eje direccional, están pretensados en cada caso respecto a una superficie (16) del perfil (1) que puede desplazarse longitudinalmente respecto al casquillo (7) deslizante que forma una superficie de rodadura, y que pueden desplazarse contra una fuerza de recuperación en una dirección dirigida alejándose de la superficie de rodadura, produciéndose, en caso de sobrepasarse un valor límite del momento de torsión que actúa entre los dos perfiles (1, 2), un contacto entre la superficie (17) del casquillo (7) deslizante y la superficie (16) del perfil (1) que puede desplazarse longitudinalmente respecto al mismo

Eje direccional de longitud variable.

La invención se refiere a un eje direccional de longitud variable para dispositivos de dirección de vehículos que comprende

Un eje direccional de longitud variable de este tipo se conoce por el documento US 6.149.526 A. El casquillo deslizante dispuesto en el espacio entre el perfil interno y el externo está en contacto a lo largo de su contorno periférico con las paredes de los perfiles, que limitan el espacio, sólo por secciones y de manera alterna, estando en contacto de manera alternante con secciones convexas del perfil interno y con secciones cóncavas del perfil externo. A este respecto se compensa el juego necesariamente existente entre las piezas, produciéndose en caso de un movimiento de giro del volante una resistencia a la dirección prácticamente sin juego. El juego existente necesariamente ya no se percibe como tal por el brazo de dirección del vehículo que realiza la dirección, puesto que el casquillo deslizante está pretensado respecto al perfil externo. A pesar de esto pueden mantenerse de manera fiable y a la larga los valores predeterminados para la capacidad de desplazamiento axial de los perfiles. Una desventaja en esta construcción consiste en que, con una reducción cada vez mayor del juego real tolerado entre el perfil interno y el externo, lo cual es deseable en la práctica, puede producirse entre el casquillo deslizante y el perfil que puede desplazarse respecto al mismo un denominado efecto "slip-stick" (movimiento irregular por adherencia y deslizamiento a sacudidas). Por tanto, el deslizamiento durante un desplazamiento longitudinal ya no es continuo, sino que se produce un movimiento de traqueteo, que puede percibirse en el volante y también puede llevar a ruidos no deseados. Un efecto slip-stick de este tipo no sólo puede aparecer en el caso de una regulación en longitud de la columna de dirección sino también en el caso de torsión del vehículo al pasar por una curva.

Además de guías de deslizamiento entre piezas del eje direccional también se conocen guías de desplazamiento con cuerpos de rodamiento que actúan entre las piezas de árbol, por ejemplo por los documentos DE 37 30 393 C2, DE 101 23 413 A1, DE 198 24 477 A1, EP 1 652 748 y EP 1 0b5 397. A través de estos cuerpos de rodamiento también deben transmitirse momentos de torsión que actúan entre las piezas del eje direccional. Para poder absorber también fuerzas de dirección elevadas, estas construcciones son costosas respecto a la configuración de las vías de rodadura para los cuerpos de rodamiento y también deben utilizarse números y tamaños correspondientes de cuerpos de rodamiento, que deben funcionar casi sin juego. En parte también existen elementos que soportan de manera elástica los cuerpos de rodamiento respecto a uno de los perfiles, que pretensan los cuerpos de rodamiento contra el otro perfil.

Por el documento EP 1 070 865 A2 se conoce un cojinete de rodamiento lineal no genérico para transmitir momentos de torsión, que está configurado con bolas circulantes. Las bolas circulantes están configuradas en una jaula dispuesta entre el perfil externo y el interno. Para tensar los perfiles entre sí sin juego está previsto un medio de pretensado que actúa sobre las bolas, que especialmente está formado por una sección de vía de rodadura configurada con elasticidad de resorte que se encuentra en la zona de carga, en una de las secciones de pared enfrentadas de los perfiles. Al introducir un momento de torsión que actúa entre los perfiles, la sección de pared puede comprimirse hasta que las secciones de pared enfrentadas de los perfiles puedan moverse una respecto a otra hasta que se toquen entre sí o sujeten una sección de la jaula dispuesta entre las mismas. En este dispositivo es desventajoso, entre otras cosas, la configuración costosa debido a las bolas circulantes. En esta construcción tampoco puede conseguirse sin más un juego en total muy pequeño entre el perfil interno y el externo, hasta que las secciones de pared de los perfiles asociadas entre sí se toquen o sujeten una sección de la jaula entre las mismas o, en un caso de carga de este tipo, la guía que puede desplazarse está limitada entre el perfil interno y el externo.

El objetivo de la invención es proporcionar un eje direccional de longitud variable del tipo mencionado al principio, en el que, con un juego en total muy pequeño de la capacidad de giro entre el perfil interno y el externo, se consigue una capacidad de regulación en longitud suave. Según la invención, esto se consigue mediante un eje direccional de longitud variable con las características de la reivindicación 1. De las reivindicaciones dependientes se deducen perfeccionamientos ventajosos.

De este modo, según la invención en un eje direccional de longitud variable del tipo mencionado al principio se disponen cuerpos de rodamiento en rebajos del casquillo deslizante. En su estado no cargado, estos sobresalen del mismo en todo caso en el lado del casquillo deslizante en el que se encuentra el perfil que puede desplazarse longitudinalmente respecto al casquillo deslizante. En el estado montado del eje direccional, estos cuerpos de rodamiento están en contacto en cada caso con una superficie de este perfil que puede desplazarse longitudinalmente, que forma una superficie de rodadura para el cuerpo de rodamiento respectivo y respecto a la que está pretensado el cuerpo de rodamiento respectivo. Los cuerpos de rodamiento pueden hundirse en cada caso en contra una fuerza de recuperación en una dirección dirigida alejándose de la superficie de rodadura respectiva, produciéndose en caso de sobrepasarse un valor límite del momento de torsión que actúa entre los perfiles un contacto entre la superficie del casquillo deslizante y el perfil que puede desplazarse respecto al mismo. Así, los elevados momentos de torsión actuantes se transmiten directamente entre el perfil que puede desplazarse longitudinalmente y el casquillo deslizante, de modo que se limita la solicitación de las vías de rodadura y de los cuerpos de rodamiento. Sin momentos de torsión actuantes o con momentos de torsión reducidos, los cuerpos de rodamiento contrarrestan un efecto slip-stick, ya que fuerzan, al salir (de nuevo) del casquillo deslizante, un juego mínimo entre las piezas deslizantes. En caso de elevados momentos de torsión actuantes se consigue una transmisión de la fuerza fiable y aún así relativamente con poca fricción entre el perfil que puede desplazarse y el casquillo deslizante, produciéndose en la práctica con momentos de torsión elevados de este tipo, por ejemplo que aparecen al aparcar, problemas de efecto slip-stick en general en menor medida. Un eje direccional de longitud variable según la invención puede configurarse con un juego en total muy reducido del giro entre el perfil interno y el externo, que además no puede percibirse por el brazo de dirección como tal. Por tanto, el perfil que sujeta el casquillo deslizante de manera que no puede desplazarse en la dirección longitudinal puede desplazarse respecto al otro perfil en la dirección longitudinal, pero esencialmente no puede girar (sólo con un juego mínimo para la capacidad de desplazamiento longitudinal).

En una variante de realización ventajosa de la invención, los cuerpos de rodamiento están dispuestos de manera que no pueden desplazarse en...

1. Eje direccional de longitud variable para dispositivos de dirección de vehículos que comprende

caracterizado porque en rebajos (14) del casquillo (7) deslizante están dispuestos cuerpos (15) de rodamiento que, en el lado del casquillo (7) deslizante, en el que en el estado de montaje se encuentra el perfil que puede desplazarse longitudinalmente respecto al casquillo (7) deslizante, sobresalen al menos en su estado no cargado del casquillo (7) deslizante y que, en el estado montado del eje direccional, están pretensados en cada caso respecto a una superficie (16) del perfil (1) que puede desplazarse longitudinalmente respecto al casquillo (7) deslizante que forma una superficie de rodadura, y que pueden desplazarse contra una fuerza de recuperación en una dirección dirigida alejándose de la superficie de rodadura, produciéndose, en caso de sobrepasarse un valor límite del momento de torsión que actúa entre los dos perfiles (1, 2), un contacto entre la superficie (17) del casquillo (7) deslizante y la superficie (16) del perfil (1) que puede desplazarse longitudinalmente respecto al mismo.

2. Eje direccional de longitud variable según la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos (15) de rodamiento no pueden desplazarse en la dirección longitudinal del casquillo (7) deslizante o pueden desplazarse de manera limitada entre topes (30) formados por los bordes longitudinales de los rebajos (14).

3. Eje direccional de longitud variable según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los cuerpos (15) de rodamiento están distanciados del perfil (2) en el que está sujeto de manera que no puede desplazarse en la dirección longitudinal el casquillo (7) deslizante.

4. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los rebajos (14) están configurados a modo de orificios ciegos.

5. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fuerza de recuperación para los cuerpos (15) de rodamiento la provoca una fuerza del material del casquillo (7) deslizante que contrarresta una deformación del casquillo deslizante.

6. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los rebajos (14) atraviesan el material de plástico del casquillo (7) deslizante y los cuerpos (15) de rodamiento se apoyan sobre elementos (25, 28) elásticos que provocan la fuerza de recuperación.

7. Eje direccional de longitud variable según la reivindicación 6, caracterizado porque los elementos (25) elásticos están fijados a o en el material de plástico del casquillo (7) deslizante.

8. Eje direccional de longitud variable según la reivindicación 6, caracterizado porque los elementos (28) elásticos están introducidos en el perfil (2) en el que está sujeto de manera que no puede desplazarse en la dirección longitudinal el casquillo (7) deslizante, o están fijados a o en el mismo.

9. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, en cada caso a ambos lados de un vértice (29) de una sección (13) convexa, vista desde el espacio (6), del contorno periférico interno del perfil (1) externo, está dispuesto al menos un cuerpo (15) de rodamiento.

10. Eje direccional de longitud variable según la reivindicación 9, caracterizado porque las distancias respecto al vértice (29) de los cuerpos (15) de rodamiento dispuestos a ambos lados de un vértice (29) respectivo son iguales.

11. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los cuerpos (15) de rodamiento están dispuestos en vértices (29) de las secciones (13) convexas, vistas desde el espacio (6), del contorno periférico interno del perfil (1) externo.

12. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque, en cada caso, están dispuestos al menos dos cuerpos (15) de rodamiento distanciados en la dirección longitudinal en el mismo punto periférico del casquillo (7) deslizante.

13. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el contorno periférico externo del perfil (2) interno y el contorno periférico interno del perfil (1) externo están configurados al menos por secciones y de manera casi correspondiente entre sí.

14. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque en un rebajo (14) respectivo sólo está dispuesto un único cuerpo (15) de rodamiento.

15. Eje direccional de longitud variable según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque en algunos o en todos los rebajos (14) están dispuestos más de un cuerpo (15) de rodamiento.